Uhlíkový cyklus

Schéma priebehu CNO cyklu

Uhlíkový cyklus, uhlíkovo-dusíkovo-kyslíkový cyklus, CNO cyklus alebo Betheho-Weizsäckerov cyklus je cyklus jadrových reakcií, pri ktorých sa za účasti uhlíka C, dusíka N a kyslíka O premenia v konečnom dôsledku jadrá vodíka H na jadrá hélia He. Uhlíkový cyklus je základným zdrojom žiarivej energie hviezd s hmotnosťou presahujúcou hmotnosť Slnka. Prebieha postupne nasledujúcimi čiast­kovými reakciami (v zátvorke množstvo energie uvoľne­nej pri jednotlivých reakciách):

${^{12}C}+{^{1}H}\rightarrow {^{13}N}+\gamma$ ..... (+1,94 MeV) ${^{13}N}\rightarrow {^{13}C}+e^{+}+{\nu }_{e}$ ..... (+2,22 MeV) ${^{13}C}+{^{1}H}\rightarrow {^{14}N}+\gamma$ ..... (+7,55 MeV) ${^{14}N}+{^{1}H}\rightarrow {^{15}O}+\gamma$ ..... (+7,30 MeV) ${^{15}O}\rightarrow {^{15}N}+e^{+}+{\nu }_{e}$ ..... (+2,76 MeV) ${^{15}N}+{^{1}H}\rightarrow {^{12}C}+{^{4}He}$ .. (+4,97 MeV)

Celkové množstvo energie, ktoré sa uvoľní pri vzniku jedného jadra hélia vo forme γ žiarenia je 25,0 MeV (4,0.10¹² J), zvyšok energie sa uvoľní vo forme neutrín ν_e. Cyklus sa uplatňuje v centrálnych oblastiach hviezd pri teplotách 16-50 mil. K. Okrem uvedených reakcií sa môžu zachytiť i ďalšie jadrá vodíka, čím sa uhlíkový cyklus premení na dvojitý uhlíkový cyklus:

${^{15}N}+{^{1}H}\rightarrow {^{16}O}+\gamma$ ..... (+12,13 MeV) ${^{16}O}+{^{1}H}\rightarrow {^{17}F}+\gamma$ ..... (+0,60 MeV) ${^{17}F}\rightarrow {^{17}O}+e^{+}+{\nu }_{e}$ ..... (+2,76 MeV) ${^{17}O}+{^{1}H}\rightarrow {^{14}N}+{^{4}He}$ .. (+1,19 MeV)

Je možné, že väčšina dusíka ¹⁴N pozorovaného v prírode sa utvorila uhlíkovým cyklom.

Pozri aj

• Protón-protónový cyklus

Tento článok alebo jeho časť obsahuje heslo z Encyklopédie astronómie s láskavým dovolením autorov a podporou SZA.