CNO-ciklus
A CNO (szén-nitrogén-oxigén)-ciklus vagy Bethe–Weizsäcker-ciklus a két fúziós reakció egyike, amellyel a csillagok a hidrogént héliummá alakítják (a másik a proton–proton ciklus). Míg a proton–proton ciklus a naptömegű csillagokban és az annál kisebbekben fontosabb, addig az elméleti modellek szerint a nehezebb csillagokban a CNO-ciklus termel több energiát. A CNO-ciklus létezését 1938-ban Hans Albrecht Bethe vetette fel.
A CNO-ciklus reakciói:
-
12C + 1H → 13N + γ + 1,95 MeV 1,3·107 év 13N → 13C + e+ + νe + 1,37 MeV 7 perc 13C + 1H → 14N + γ + 7,54 MeV 2,7·106 év 14N + 1H → 15O + γ + 7,35 MeV 3,2·108 év 15O → 15N + e+ + νe + 1,86 MeV 82 s 15N + 1H → 12C + 4He + 4,96 MeV 1,12·105 év
A magfúzió eredménye az, hogy négy proton alfa-részecskévé alakul, mellette két pozitron és két elektronneutrínó keletkezik valamint az energia egy része gammasugárzás formájában távozik. A szén, oxigén és nitrogén atommagok csupán a folyamat katalizátoraként szolgálnak, a folyamat végén számuk változatlan marad.
A reakció kisebb gyakorisággal (0,04% valószínűséggel) végbemenő változatában a fent látható utolsó reakcióban nem 12C és 4He, hanem 16O és egy foton keletkezik és a következőképp folytatódik:
-
15N + 1H → 16O + γ 16O + 1H → 17F + γ 17F → 17O + e+ + νe 17O + 1H → 14N + 4He
Ahogy a szén, nitrogén és oxigén a fő folyamatban, a fluor csak katalizáló szerepet lát el, nem halmozódik fel a csillagban.
