什么是碳燃烧？(carbon burning?)

碳燃烧过程是在巨大的温度和压力条件下发生在大质量恒星核心中的核反应。碳燃烧只在恒星生命的最后阶段才开始。要使恒星最终在其核心中建立起足够的压力来启动碳燃烧，它在诞生时必须至少含有四个太阳质量。碳燃烧只在恒星的大部分氢和氦被燃烧后才开始。...

碳燃烧过程是在巨大的温度和压力条件下发生在大质量恒星核心中的核反应。碳燃烧只在恒星生命的最后阶段才开始。要使恒星最终在其核心中建立起足够的压力来启动碳燃烧，它在诞生时必须至少含有四个太阳质量。碳燃烧只在恒星的大部分氢和氦被燃烧后才开始。

宇宙中最丰富的元素是氢。因此，大多数恒星在其生命之初主要由氢组成。随着核聚变在年轻恒星的核心中点燃，氢慢慢开始燃烧，其原子核通过p-p链（在质量相当于太阳或更小的恒星中）或CNO循环（在质量更大的恒星中）融合成氦。这就是产生太阳热量和光的核反应，当我们每天走到外面时都能看到。

根据恒星的大小，它以不同的速度燃烧其核燃料。更大质量的恒星有更密集和更热的中心，燃烧其燃料的速度也更快。一些最大的恒星仅在几百万年内就耗尽其大部分的氢燃料，而太阳计划继续融合氢气45亿年，最轻的恒星将融合氢气一万亿年。随着氦 "灰 "的积累，它最终达到临界密度，引起氦的燃烧。氦燃烧的副产品是碳和氧。

在数百万年的氦燃烧过程中，碳和氧在恒星核心中不断积累，最终很大比例的氦被耗尽，恒星的核心冷却下来，无法产生更多的核动力。这种冷却导致核心收缩，进一步增加密度和压力。在大约四个太阳质量以上的恒星中，达到了碳燃烧所需的温度和密度。这使恒星的核心升温，它膨胀成为红超星。

碳燃烧是宇宙中存在比碳重的元素的主要原因之一。主要反应由几个部分组成。其中，两个碳原子融合形成一个氖原子和一个氦原子。最终，这些原子分解成钠和氢，然后是镁和一个自由中子。由于所有的核过程在恒星的核心同时进行，产生了大量的氖、氧和镁。整个碳燃烧过程只需要大约1000年。

如果这颗恒星有4到8个太阳质量的物质，它将随着碳燃烧的减弱而排出外层，形成一个行星状的星云，留下一个白矮星核心。如果它有超过8个太阳质量的物质，它最终将启动氖燃烧，这是大质量恒星演化的下一个阶段。

发表于 2022-02-09 11:19
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分类：科学

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