Физический энциклопедический словарь - скорости т. р.

Гл. причина очень большого разброса сечений Т. р.— резкое различие вероятностей собственно ядерных («послебарьерных») превращений. Так, для большинства реакций, сопровождающихся образованием наиболее сильно связанного ядра ⁴Не, сечение велико, тогда как для реакций, обусловленных слабым взаимодействием (напр., р+рd+e⁺+), оно весьма мало.

Т. р. происходят в результате парных столкновений между ядрами, поэтому число их в ед. объёма в ед. времени равно n1n2< n(v)>, где n1, n2 — концентрации ядер 1-го и 2-го сортов (если ядра одного сорта, то n1, n2 следует заменить на ¹/2 n²),

v — относит. скорость сталкивающихся ядер (распределение скоростей в дальнейшем принимается максвелловским; см. Максвелла распределение). Температурная зависимость скорости Т. р. определяется множителем <v(v)>. В практически важном случае «не очень высоких» темп-р Т(10⁷—10⁸)К она может быть приближённо выражена в виде, одинаковом для всех Т. р. В этом случае относит. энергии ξ сталкивающихся ядер, как правило, значительно ниже высоты кулоновского барьера, к-рая даже для комбинации ядер с наименьшим ат. номером Z=1 составляет ~200 кэВ, что соответствует (по соотношению ξ=kT) T~2.10⁹ К. Следо-

758

вательно, вид (v) определяется в осн. вероятностью туннельного прохождения сквозь барьер (см. Туннельный эффект). Результат имеет вид:

где const — постоянная, характерная для данной реакции, Z1, Z2 — ат. номеpa сталкивающихся ядер, =m1m2/(m1+m2)— их приведённая масса, е — заряд эл-на. Кроме того, в ряде случаев собственно яд. вз-ствия обусловливают резонансный хар-р зависимости (v) (наибольшие из значений макс в табл. 1).

Т. р. во Вселенной играют двоякую роль — как осн. источник энергии звёзд и как механизм нуклеогенеза. Для нормальных гомогенных звёзд, в т. ч. Солнца, гл. процессом экзоэнергетич. яд. синтеза явл. сгорание Н в Не, точнее, превращение четырёх протонов в ядро ⁴Не, два позитрона и два нейтрино. Этот результат можно получить двумя путями (нем. физик X. Бете и др., 1938—39): 1) в протон-протонной, (рр) цепочке, или водородном цикле (табл. 2); 2) в углеродно-азотном (CN), или углеродном, цикле (табл. 3).