Горение гелия

    Когда температура в центральной части звезды, содержащей гелий, достигает 10⁸ K, включается новая ядерная реакция - горение гелия. В это время плотность центрального ядра составляет
(10⁴ - 10⁵) г/см³. Особенность реакций горения гелия заключается в том, что основная реакция
⁴He + ⁴He ⁸Be + γ. приводит к образованию неустойчивого ядра ⁸Be, время жизни которого ~ 10^-16с. Другие же реакции с участием двух ядер гелия происходят с поглощением энергии. Однако из - за высокой плотности ядер ⁴He оказывается, что прежде чем ядро ⁸Be снова распадется на две α-частицы, оно успевает провзаимодействовать с еще одним ядром ⁴He (так называемый “тройной” α -процесс) с образованием изотопа ¹²C в возбужденном состоянии:

⁴He + ⁴He + ⁴He → ⁸Be + ⁴He → ¹²C* → ¹²C + γ.

На скорость реакции ⁸Be + ⁴He существенное влияние оказывает то, что энергия Q реакции ⁸Be(⁴He,γ)¹²C, равная 7.37 МэВ, располагается вблизи второго возбужденного состояния ядра ¹²C с энергией 7.65 МэВ (Jp = 0⁺). То есть реакция имеет резонансный характер, что существенно увеличивает её скорость.
    На рис. 1 показано, как меняется температура поверхности и светимость звезды с M = 5M на этапах горения водорода в центральной части, образования красного гиганта и горения гелия в центральной части. На графике нанесены интервалы времени, необходимые для перемещения от одной точки диаграммы к другой.

Рис. 1. Эволюция звезды с массой, равной пяти массам Солнца