Due protoni si fondono in un deutone, emettendo un positrone e un neutrino. È il primo e il più lento passo della catena pp, e detta il ritmo con cui il Sole brucia idrogeno.
Perché due protoni restino uniti, uno dei due deve trasformarsi in neutrone mentre sono brevemente vicini. Questo cambiamento passa per l'interazione debole, la stessa forza responsabile del decadimento β radioattivo, e quindi avviene molto raramente: un protone al centro del Sole aspetta in media miliardi di anni prima di prendervi parte. Questa lentezza è il motivo per cui il Sole vive così a lungo. Quasi ogni catena che trasforma idrogeno in elio nel Sole comincia qui, e i neutrini che produce, detti neutrini pp, sono i neutrini solari più numerosi che raggiungono la Terra.
Dati essenziali
- Quanto è noto
- Troppo lenta per essere misurata in laboratorio, quindi il tasso viene dalla teoria; calcoli diversi concordano bene.
- Valutazione interattiva
- Nessuna valutazione interattiva per ora · Valutazioni
- Tassi di reazione
- Esplora i tassi →
- Valore Q · energia liberata
- 1,442 MeV
- Q include l'annichilazione del positrone (2mec² = 1,022 MeV). Senza di essa, 0,420 MeV sono ripartiti tra il positrone e il neutrino.
- Finestra di Gamow
- 6,1 ± 3,3 keVcentro del Sole, 15,7 MK (pp-I)
- Tipo
- Interazione debole
Nella cronologia
Come è stata misurata
Le parti tecniche di questa pagina (l'elenco delle misure, i dettagli) sono in inglese.
2 misure, 1998–2013Mostra l'elencoNascondi l'elenco
1998
Calcolo teorico · energie solari
Potential-model calculation with several high-precision nucleon-nucleon interactions, the axial two-body current tuned to the Gamow–Teller matrix element of tritium β decay; the overlap integral Λ2(0) lies between 7.05 and 7.06 for all interactions. [1]
2013
Calcolo teorico · 0–100 keV
Chiral effective field theory with the N3LO two-nucleon potential, full electromagnetic interaction and weak-current constants fixed by the A = 3 binding energies, magnetic moments and tritium β decay; S- and P-wave contributions included. An erratum followed in 2019. [2]
Dettagli
Quanto è nota, nel dettaglio: Nota solo dalla teoria; i calcoli con modelli di potenziale e con teorie di campo efficaci concordano entro le loro piccole incertezze.
The cross section is far too small to measure in the laboratory at any energy, so S(0) is calculated. The calculation needs the overlap of the initial pp scattering state and the deuteron, both well constrained by nucleon-nucleon data, the axial coupling constant from neutron β decay, and two-body (meson-exchange) contributions to the weak axial current, which are fixed in modern calculations by the tritium β-decay rate. Potential-model calculations with several modern nucleon-nucleon interactions (Schiavilla et al. 1998) show a weak model dependence, and the chiral effective field theory calculation of Marcucci et al. (2013) agrees with them.
The Solar Fusion evaluations adopt a calculated S(0) whose uncertainty is smaller than that of the measured pp-chain rates, although the reaction has never been observed in the laboratory. The neutrinos it emits are observed directly: Borexino measured the pp-neutrino flux in 2014 (Bellini et al., Nature 512, 383), consistent with the solar-model prediction.
Energia del picco E0 ± metà della larghezza a 1/e, nel centro di massa, dalle masse AME2020.
Valutazioni
Compilazioni che combinano i dati in un tasso di reazione raccomandato.
Questioni aperte
- L'entità dei contributi delle correnti assiali a due corpi agli ordini superiori della teoria di campo efficace, che domina l'incertezza teorica.
Reazioni correlate
Bibliografia
- 1.
R. Schiavilla, V. G. J. Stoks et al.
Weak capture of protons by protons
Phys. Rev. C 58, 1263 (1998) · 10.1103/PhysRevC.58.1263 · arXiv:nucl-th/9808010
- 2.
L. E. Marcucci, R. Schiavilla, M. Viviani
Proton-proton weak capture in chiral effective field theory
Phys. Rev. Lett. 110, 192503 (2013); erratum Phys. Rev. Lett. 123, 019901 (2019) · 10.1103/PhysRevLett.110.192503 · arXiv:1303.3124
- 3.
E. G. Adelberger et al.
Solar fusion cross sections II: the pp chain and CNO cycles
Rev. Mod. Phys. 83, 195 (2011) · 10.1103/RevModPhys.83.195
- 4.
B. Acharya et al.
Solar fusion III: New data and theory for hydrogen-burning stars
Rev. Mod. Phys. 97, 035002 (2025) · 10.1103/8lm7-gs18 · arXiv:2405.06470
Come citare questa pagina
J. Skowronski, 1H(p,e+ν)2H, in Atlante delle reazioni, 2026-10-12, https://jskowron.eu/it/atlas/1H-pp-2H.
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