碳聚变

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碳聚变过程是一種核融合反應,發生在質量較重的恆星(誕生時至少4 MSun以上)耗尽了核心內較輕的元素之後。它需要高溫(6×108 K)和高密度(大約2×108 kg/m3),主要过程是:

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)

在氦的聚变停止後,碳聚变開始。當氦聚变時,恆星建立起一個富含碳和氧的惰性核心,一但氦的密度降低至無法繼續聚变的水平時,核心便會因為重力而塌縮。體積的縮小造成核心的溫度和壓力上昇至碳聚变的临界溫度,這也會使圍繞著核心周圍的溫度上昇,使氦在鄰接核心的殼層內繼續聚变。於是恆星的體積增加,膨脹成為紅超巨星。

當碳聚变時,產物(氧、鎂、氖)堆積成新的惰性核。在一段時間之後(或許~一千年)碳的相对丰度將會降低至不能持續的程度,於是核心溫度開始下降並再次收縮。收縮會加熱核心使得氖开始聚变反应(參見氖融合)。圍繞著核心的碳殼層也會繼續聚变,而在更外面還有氦殼層和氫殼層在聚变。

在這個階段點上,質量在4-8倍太陽質量的恆星,變得不穩定並以巨大的恆星風將外面的殼層拋出,留下的就是以氧-鎂-氖核心的白矮星

質量更大的恆星將繼續氖融合,但是從此刻起的演變是很快的,外殼通常來不及反應出變化。