碳聚變過程是一種核聚變反應(yīng)，發(fā)生在質(zhì)量較重的恒星（誕生時(shí)至少4MSun以上）耗盡了核心內(nèi)較輕的元素之后。
簡(jiǎn)介
碳聚變過程是一種核聚變反應(yīng)，發(fā)生在質(zhì)量較重的恒星（誕生時(shí)至少4M以上）耗盡了核心內(nèi)較輕的元素之后。
它需要高溫（6×10K）和高密度（大約2×10kg/m），主要過程是：
??12C + 12C → 20Ne + 4He + 4.617 MeV
??→ 23Na + 1H + 2.241 MeV
??→ 23Mg + n - 2.599 MeV
另一類為：
??12C + 12C → 24Mg + γ
??→ 16O + 24He (吸熱的)
在氦的聚變停止后，碳聚變開始。當(dāng)氦聚變時(shí)，恒星建立起一個(gè)富含碳和氧的惰性核心，一旦氦的密度降低至無法繼續(xù)聚變的水平時(shí)，核心便會(huì)因?yàn)橹亓Χs。體積的縮小造成核心的溫度和壓力上升至碳聚變的臨界溫度，這也會(huì)使圍繞著核心周圍的溫度上升，使氦在鄰接核心的殼層內(nèi)繼續(xù)聚變。于是恒星的體積增加，膨脹成為紅超巨星。
當(dāng)碳聚變時(shí)，產(chǎn)物（氧、鎂、）堆積成新的惰性核。在一段時(shí)間之后（或許～一千年）碳的相對(duì)豐度將會(huì)降低至不能持續(xù)的程度，于是核心溫度開始下降并再次收縮。收縮會(huì)加熱核心使得氖開始聚變反應(yīng)（參見氖融合）。圍繞著核心的碳?xì)右矔?huì)繼續(xù)聚變，而在更外面還有氦殼層和氫殼層在聚變。
在這個(gè)階段點(diǎn)上，質(zhì)量在4-8倍太陽質(zhì)量的恒星，變得不穩(wěn)定并以巨大的恒星風(fēng)將外面的殼層拋出，留下的就是以氧-鎂-氖核心的白矮星。
質(zhì)量更大的恒星將繼續(xù)氖融合，但是從此刻起的演變是很快的，外殼通常來不及反應(yīng)出變化。
恒星
恒星是一種天體，由引力凝聚在一起的一顆球型發(fā)光等離子體體，太陽就是最接近地球的恒星。在地球的夜晚可以看見的其他恒星，幾乎全都在銀河系內(nèi)，但由于距離非常遙遠(yuǎn)，這些恒星看似只是固定的發(fā)光點(diǎn)。歷史上，那些比較顯著的恒星被組成一個(gè)個(gè)的星座和星群，而最亮的恒星都有專有的傳統(tǒng)名稱。天文學(xué)家組合成的恒星目錄，提供了許多不同恒星命名的標(biāo)準(zhǔn)。
至少在恒星生命的一段時(shí)期，恒星會(huì)在核心進(jìn)行氫融合成氦的核聚變反應(yīng)，從恒星的內(nèi)部將能量向外傳輸，經(jīng)過漫長(zhǎng)的路徑，然后從表面輻射到外太空。一旦核心的氫消耗盡，恒星的生命就即將結(jié)束。有一些恒星在生命結(jié)束之前，會(huì)經(jīng)歷恒星核合成的過程；而有些恒星在爆炸前會(huì)經(jīng)歷超新星核合成，會(huì)創(chuàng)建出幾乎所有比氦重的天然元素。在生命的盡頭，恒星也會(huì)包含簡(jiǎn)并物質(zhì)。天文學(xué)家經(jīng)由觀測(cè)其在空間中的運(yùn)動(dòng)、亮度和光譜，確知一顆恒星的質(zhì)量、年齡、金屬量（化學(xué)元素的豐度），和許多其它屬性。一顆恒星的總質(zhì)量是恒星演化和決定最終命運(yùn)的主要因素：恒星在其一生中，包括直徑、溫度和其它特征，在生命的不同階段都會(huì)變化，而恒星周圍的環(huán)境會(huì)影響其自轉(zhuǎn)和運(yùn)動(dòng)。描繪眾多恒星的溫度相對(duì)于亮度的圖，即赫羅圖（H-R圖），可以讓我們測(cè)量一顆恒星的年齡和演化的狀態(tài)。
恒星的生命是由氣態(tài)星云（主要由氫、氦，以及其它微量的較重元素所組成）引力坍縮開始的。一旦核心有了足夠的密度，氫聚變成氦的核聚變反應(yīng)就可以穩(wěn)定的持續(xù)進(jìn)行，釋放過程中產(chǎn)生的能量。恒星內(nèi)部的其它部分會(huì)進(jìn)行組合，形成輻射層和對(duì)流層，將能量向外傳輸；恒星內(nèi)部的壓力能防止其因自身的重力繼續(xù)向內(nèi)縮。一旦耗盡了核心的氫燃料，質(zhì)量大于0.4太陽質(zhì)量的恒星，會(huì)膨脹成為一顆紅巨星，在某些情況下，在核心或核心周圍的殼層會(huì)融合成更重的元素。然后這顆恒星會(huì)演化出簡(jiǎn)并型態(tài)，并將一些物質(zhì)回歸至星際空間的環(huán)境中。這些釋放至間中的物質(zhì)有助于形成新一代的恒星，它們會(huì)含有比例較高的重元素。與此同時(shí)，核心成為恒星殘骸：白矮星、中子星、或黑洞（如果它有足夠龐大的質(zhì)量）。
聯(lián)星和多星系統(tǒng)包含兩顆或更多受到引力束縛的恒星，通常彼此都在穩(wěn)定的軌道上各自運(yùn)行著。當(dāng)這樣的兩顆恒星在相對(duì)較近的軌道上時(shí)，其間的引力作用可以對(duì)它們的演化產(chǎn)生重大的影響。恒星可以構(gòu)成更巨大的引力束縛結(jié)構(gòu)，像是星團(tuán)或是星系。
核聚變
核聚變，又稱 核融合、融合反應(yīng)或 聚變反應(yīng)，是指將兩個(gè)較輕的核結(jié)合而形成一個(gè)較重的核和一個(gè)很輕的核（或粒子）的一種核反應(yīng)形式。在此過程中，物質(zhì)沒有守恒，因?yàn)橛幸徊糠终诰圩兊?a href="/hebeideji/7268107831604232231.html">原子核的物質(zhì)被轉(zhuǎn)化為光子（能量）。核聚變是給活躍的或“主序的”恒星提供能量的過程。
兩個(gè)較輕的核在融合過程中產(chǎn)生質(zhì)量虧損而釋放出巨大的能量，兩個(gè)輕核在發(fā)生聚變時(shí)雖然因它們都帶正電荷而彼此排斥，然而兩個(gè)能量足夠高的核迎面相遇，它們就能相當(dāng)緊密地聚集在一起，以致核力能夠克服庫侖斥力而發(fā)生核反應(yīng)，這個(gè)反應(yīng)叫做 核聚變。
舉例：兩個(gè)質(zhì)量小的原子，比方說兩個(gè)，在一定條件下（如超高溫和高壓），會(huì)發(fā)生原子核互相聚合作用，生成中子和氦-4，并伴隨著巨大的能量釋放。
參考資料 >