所以我们可以简单地看一下，在恒星内部所进行的不同类型的核反应。

那最简单的也是最重要的核反应呢是氢的核反应。

因为我们知道在恒星里面含量最丰富的元素呢是氢。

同时核反应最容易发生的也是氢的聚变反应。

而我们通常把这种聚变反应呢称为叫做燃烧过程。

当然这是指的核燃烧过程，它和我们通常的化学的燃烧呢是不一样的，它特指我们这里的任何聚变反应。

那么氢的聚变反应呢实际上是四个质子聚变成为一个氦原子核。

同时释放能量，加上正电子和中微子这样的过程。

大家可以看到，在这个方程的左右两边总的质量呢有非常微小的差异。

而这种差异呢反应在能量上面呢，大约是每次这样的反应可以产生

4×10^(-5) erg的能量。

所以这个核反应它的，我们称为叫它的燃烧的效率，或者说它能量转换的效率呢达到了千分之七。

而太阳正是通过这样的核反应来产生我们今天看到的它的辐射的。

而但是在太阳内部，或者说在恒星内部核反应并不像我们这里示意图上面所看到的

四个质子通过碰撞然后发生反应聚变成一个氦原子核这样的一个过程。

而为什么呢？因为这样的过程发生的概率太低了。

四个原子核要同时地发生碰撞在太阳内部几乎不可能发生的。

所以在太阳或者在恒星里面呢，找到了一种更加曲折的但是更加有效的一种方式来进行核反应。

但是核反应的它的最终的产物跟我们这里方程所描述的呢，是完全一样的。

通常这样的核反应分成了两种。

一种叫做质子－质子链反应，第二种呢叫做碳氮氧循环的反应。

我们这里简单地介绍一下质子－质子链反应的第一种形式。

我们有的时候称为叫做ppI型。

大家在图上可以看到，质子－质子链反应呢呃

它包括了这样几步的过程：首先是两个质子聚变形成一个氘核

而然后氘核呢再和另外一个质子发生聚变产生了氦3

而这样的过程发生了两次，如果是同时进行的话我们就有两个氦3，这样的原子核。

而最终呢这两个氦3的原子核呢再发生聚变产生了氦4。

而如果说我们把这个方程把它相加你把它进行一些简单的变化处理之后，你会发现它和我们前面的

四个质子聚变成一个氦核的这样的过程呢是完全一样的。

那么在这个反应里面，第一步

所花的时间是10的9次方年，10亿年。

是最慢的，换句话说，每10亿年才可能会发生一次。

而它在整个反应里面所占的时间是最长的。

所以质子－质子链反应能否有效地进行，那么主要的就取决于第一步的过程是否能够顺利地进行下去。

这种反应呢所需要的温度呢相对的低一点点，所以它通常来讲对于

质量小于1.1个太阳质量的恒星，是比较适合的。

而另外两种这个ppI链的过程呢，我们这里就、就不做介绍了。

那第二种呢叫做碳氮氧循环。

而碳氮氧循环它的含义是指碳、氮、

氧这三种原子核它们作为催化剂，进入到核反应里面

它的目的是加快核反应的进行使得核反应能够更加有效地来释放能量。

而所以我们看到在反应前和反应后碳、

氮、氧这三种原子核，它的数量完全没有任何变化。

所以反应的净的结果呢，跟同样跟我们前面的这个四个质子聚变成氦的这样的过程呢也是完全一样的。

而它所需要的温度，对应的温度稍微高一点，所以

相应的恒星的质量呢，通常在1.1个太阳质量以上。

那么这两种反应其实在所有的恒星内部呢都可能会发生，只不过它们所占据的地位呢稍微有些差异。

如果说我们比较一下这两类核反应，它们随着

温度的变化，你会看到，质子－质子链反应呢大体上是温度的

4次方，而碳氮氧循环呢是温度的18次方。

而它们这两个反应它的能量产生率随T的变化的这个曲线呢，我们看到有一个交点，这个交点呢

大约对应的是1600万度。

那1600万度的核心温度呢，对于主序星来讲呢

它对应的质量呢也就在1.1个太阳质量左右，这是我们为什么说

不同质量的恒星它内部的核反应进行的方式会有所不同。

而我们看到核反应呢

效率对温度非常的敏感。

而或者说是温度的4次方的变化，或者说是温度的18次方变化，所以你可以

想像一下，如果说温度有微小的变化，比如说它增加一点点

或者减小一点点，那这个时候反应率就会发生非常明显的变化。

那这会非常严重地影响恒星的内部的结构。

但是我们刚才提到了，太阳或者是恒星能够维持相当长的时间

处于一个稳定的状态，所以它必定有某种机制来保证它内部的温度处于一个大体不变的这样一个状态上面。

这就是恒星内部的一种叫做自组织的这样一个方式。

我们在这里看到由于恒星它本身是处于我们所谓的流体静力学平衡这样一个状态的

所以，它内部所受到的向内的重力和向外的压力呢

在通常情况下，总是大小相等和方向相反的。

因此，如果说在恒星内部某一点它的温度稍微有一点变化，比如说我们看到温度增加了那么一点点

而于是核反应的效率就提高了，而这个时候

有更多的能量被释放出来了，所以它对应着恒星的

内部的这一点处的气体的压力，或者说辐射的压力就增加了。

那换句话说，这时候这一点呢受到了更大的向外的压力。

所以我们可以知道，在这样的情况下那么恒星就要发生膨胀。

那么膨胀的结果是什么呢？是把、把多释放出来的这些能量呢变成了引力势能，把它储存起来了。

而于是恒星的、的温度呢就下降了。

所以通过这样的一个方式，恒星可以保持它内部的温度在非常长的时间里面，基本上是不变的。

那么当恒星内部的氢

完全燃烧光了之后，那这个时候呢，恒星需要新的能源。

而于是我们有了更重的元素的燃烧。

而刚才我们提到在恒星核心氢的燃烧过程呢形成了氦原子。

所以如果是条件足够的话，氦元素也有可能会发生核反应，这个我们称为叫氦燃烧。

有时候我们也称它为叫做3α反应。

因为氦的原子核呢呃我们通常称为叫做α粒子。

但是它所需要的温度呢高到了1亿k，这样的温度。

那么它的反应的方式是三个氦的原子核聚变成为了一个碳的原子核，同时释放出能量出来。

当然实际的过程比我们这里讲述的更复杂一点，我们看到它分成了两步

首先呢是两个氦的原子核聚变成铍的原子核

然后铍原子核再跟另外一个氦原子核再发生聚变形成碳原子核。

所以这样的过程呢最终呢在恒星的内部呢会形成碳。

甚至有时候会形成氧。

那么碳和氧形成之后呢

如果说温度继续上升的话那它们也有可能会发生新的核反应。

这个我们称为叫碳燃烧过程。

而它所需要的温度高到了 8×10^8k，而在像我们太阳这样的恒星内部，这个温度呢

永远也达不到。

所以我们恒星最终能够形成的呢是它中心产生的一个碳，包括一部分氧所组成的这样一个核。

更重的元素呢在类太阳这样的恒星里面是没有办法产生的。

碳的燃烧的过程我们看到生成了一系列的元素，从镁、

钠，一直到氧再接下来当然是氧的燃烧。

它所需要的温度达到了1.5×10^9k。

它所生成的元素包括了硅、磷

硫呃等等这样一系列的重元素。

那最后呢是硅元素的燃烧。

而它可以一直到形成铁元素的形成。

嗯。

那么所以恒星就通过这样的方式，通过逐次燃烧这样的方式，它就生成了越来越重的，元素。

但是我们应该记住，恒星的这个核反应的过程并不是发生在恒星的整体。

而它只发生在恒星的核心的这样一个区域，也就是它内部温度最高、

密度最高同时压强也是最高的这样一个区域。

而这个区域呢，通常来讲，在质量上占恒星总质量的百分之十左右。

所以恒星真正能够可以供给它能源的这部分质量呢，只有它总质量的百分之十。

那么所以这样

逐次进行的这样的核反应，它可能会导致恒星形成一个叫做洋葱样这样的结构。

我们可以看到，在恒星的内部

越往中心去的地方，是生成元素越重的这样的一个区域。

轻的元素呢，逐次地

呃排列在那些比较重的元素的外围，所以以一个大质量的恒星为例，那么当它演化到

末期的时候，那么在它的中心呢会形成一个铁核，而铁核的外围呢是硅核，硅元素。

然后硅的外围呢，是氧。

氧的外围呢是氖，接下来呢是碳、氦和氢元素。

这样的一个洋葱这样的这样一个结构呢是恒星通过不同的核反应来进行的。

而所造成的。

那么当铁元素形成了之后这个时候我们刚刚讲到了由于铁的

聚变反应，它是吸热的而不是放热的而所以核反应呢通常不能够稳定地维持了。

而这个时候我们讲，一个恒星就进入到它的死亡状态了。

好的，我们这节内容就介绍到这啊。

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