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CN-Zyklus

Kohlenstoff-Zyklus, Bethe-Weizsäcker-Zyklus, einer der Reaktionszyklen, die zur Energieerzeugung in Sternen beitragen. Dabei werden ein 12C-Kern und 4 Protonen über verschiedene Zwischenschritte in ein Alphateilchen und wieder ein 12C umgewandelt, und zwar gemäss der folgenden Reaktionskette:

a) 12C + p CN-Zyklus 13N + g + 1,95 MeV,

b) b + -Zerfall: 13N CN-Zyklus 13C + e +  + n + 2,22 MeV,

c) 13C + p CN-Zyklus 14N + g + 7,54 MeV,

d) 14N + p CN-Zyklus 15O + g + 7,35 MeV,

e) b + -Zerfall: 15O CN-Zyklus 15N + e +  + n + 2,71 MeV,

f) 15N + p CN-Zyklus 12C + 4He + 4,96 MeV.

In dieser Folge wirkt Kohlenstoff als Katalysator. Er wird zwar Änderungen unterworfen, aber nicht aufgebraucht, und erscheint im Endzustand wieder. Die dabei insgesamt freiwerdende Energie beträgt 26,7 MeV. Von dieser Energie heizen etwa 25 MeV den Stern auf, und der Rest wird von den Neutrinos davongetragen. Der CN-Zyklus dominiert in heissen Sternen, aber in kühleren, speziell der Sonne, ist der pp-Zyklus wichtiger.

Mit einer gewissen Wahrscheinlichkeit tritt in Sternen der sog. CNO-Zyklus auf, bei dem durch die Reaktion 16O(p,g)17F, den nachfolgenden b + -Zerfall 17F CN-Zyklus 17O + e +  + n sowie der darauffolgenden Reaktion 17O(p,a)14N in den CN-Zyklus eingegriffen und zusätzlich 14N erzeugt wird.

 

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