Горение кремния

    Характерные условия горения кремния - температура (3 - 5)·10⁹ K, плотность 10⁵ - 10⁶ г/см³. С началом горения кремния происходит изменение процесса горения. Кулоновский барьер слишком велик для эффективного образования ядер ⁵⁶Ni непосредственно в реакции:

²⁸Si + ²⁸Si → ⁵⁶Ni + γ (Q = 10.92 МэВ).

    Но на этой стадии звездной эволюции массивных звезд существенную роль начинают играть многочисленные реакции с участием нейтронов, протонов, α-частиц и γ-квантов. Эти реакции приводят к образованию элементов в районе железного максимума на основе исходных ядер ²⁸Si.

Рис. 1. Ядерные реакции, приводящие к синтезу элементов от гелия до германия.

    На рис. 1 приведена совокупность ядерных реакций, приводящих к синтезу элементов от гелия до германия. Для детальных расчетов распространенности элементов в звездах, прошедших стадии горения углерода, кислорода, кремния с образованием элементов группы железа, необходимы дальнейшие лабораторные исследования большой совокупности ядерных реакций, приведенных в левом верхнем углу рис. 1, начиная с низких энергий порядка нескольких сотен кэВ.
    На стадии горения кремния звезда достигает максимального размера, т.к. при истощении в центре звезды последовательно запасов водорода, гелия, кислорода, кремния, ядро звезды сжимается, плотность в центре звезды последовательно увеличивается, а термоядерные реакции синтеза перемещаются на периферию звезды, приводя к расширению её оболочки. Если на начальной стадии звезды она имела однородный состав и в основном состояла из водорода и гелия, то теперь она имеет слоистый состав. В центре звезды содержатся тяжелые элементы группы железа, никеля, а на периферии расположены более легкие элементы. Внешняя оболочка состоит из водорода.
   На рис. 2 представлено содержание различных элементов в звезде с массой 25M в зависимости от массы внутренней области.

Рис. 2. Содержание элементов в звезде с массой 25M в зависимости от массы внутренней области.