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Tassi di reazione

Curiosità sui tassi

Che cosa cambierebbe una reazione due volte più veloce, una frase alla volta. Ognuna viene da un calcolo a zona singola dell'esploratore dei tassi (un modello semplificato: una sola porzione di gas a temperatura e densità date, senza rimescolamento), dice che cosa lascia fuori e con «Provalo» apre esattamente quel calcolo.

Catene protone-protone

  • Curiosità☉ Sole

    Se la 1H(p,e+ν)2H fosse due volte più veloce, questo modello del centro del Sole finirebbe con circa un sesto di idrogeno in meno (−15%).

    • Effetto a catena più forte: 3He (+26%).
    • Energia prodotta +62%; il primo 1% dell'idrogeno brucia il 46% prima.

    Nessuno ha mai misurato il passo più lento del Sole. Un Sole vero compenserebbe raffreddandosi.

    Modello a zona singola, 16 milioni di K, 1 miliardo di anni. Una stella vera si riassesta. L'energia è quella di questo gas alla temperatura del modello, non la luminosità della stella: una stella vera regolerebbe la temperatura per mantenere la sua luminosità. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: ben noto.

  • Curiosità☉ Sole

    Se la 3He(α,γ)7Be fosse due volte più veloce, questo modello del centro del Sole finirebbe con circa due quinti di berillio‑7 in più (+37%).

    • Energia prodotta +12%; il primo 1% dell'idrogeno brucia il 14% prima.

    Il berillio‑7 è la sorgente dei neutrini solari del 7Be, che Borexino rivela sulla Terra.

    Modello a zona singola, 16 milioni di K, 1 miliardo di anni. Una stella vera si riassesta. L'energia è quella di questo gas alla temperatura del modello, non la luminosità della stella: una stella vera regolerebbe la temperatura per mantenere la sua luminosità. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiosità☉ Sole

    Se la 3He(3He,2p)4He fosse due volte più veloce, questo modello del centro del Sole emetterebbe circa un quinto di neutrini del boro‑8 in meno (−21%).

    • Energia prodotta −6%; il primo 1% dell'idrogeno brucia l'8% dopo.

    Se due elio‑3 si fondono tra loro, il berillio‑7 viene saltato: meno neutrini del boro‑8.

    Modello a zona singola, 16 milioni di K, 1 miliardo di anni. Una stella vera si riassesta. I neutrini sono quelli di questo gas alla temperatura del modello: una stella vera regolerebbe la temperatura per mantenere la sua luminosità. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: ben noto.

Cicli CNO

  • Curiosità☉ Sole

    Se la 14N(p,γ)15O fosse due volte più veloce, questo modello del centro del Sole finirebbe con il doppio di ossigeno‑15 (×2,0).

    • Effetto a catena più forte: 12C (×2,0).
    • Solo le reazioni CNO, circa l'1% della potenza del Sole (qualche per cento al centro): energia prodotta ×1,9.

    L'ossigeno‑15 decade emettendo neutrini CNO, rivelati per la prima volta da Borexino nel 2020.

    Modello a zona singola, 16 milioni di K, 1 miliardo di anni. Una stella vera si riassesta. C, N e O partono come combustibile fresco alla temperatura e alla densità di oggi, non come il cuore già trasformato del Sole. L'energia è quella di questo gas alla temperatura del modello, non la luminosità della stella: una stella vera regolerebbe la temperatura per mantenere la sua luminosità. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiosità15 M☉

    Se la 13C(p,γ)14N fosse due volte più veloce, questo modello del nucleo di una stella di 15 M☉ finirebbe con un rapporto carbonio‑12/carbonio‑13 doppio (×2,0).

    Le giganti rosse mostrano questo rapporto; LUNA ha misurato il tasso sotto terra nel 2023.

    Modello a zona singola, 35 milioni di K, 6,4 milioni di anni. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiosità15 M☉

    Se la 17O(p,α)14N fosse due volte più veloce, questo modello del nucleo di una stella di 15 M☉ finirebbe con un rapporto ossigeno‑17/ossigeno‑16 dimezzato (−50%).

    • Effetto a catena più forte: 18O (−50%).

    I grani presolari dei meteoriti conservano questo rapporto; LUNA ha misurato il tasso nel 2016.

    Modello a zona singola, 35 milioni di K, 6,4 milioni di anni. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiositànova CO

    Se la 18F(p,α)15O fosse due volte più veloce, questo modello di una nova al carbonio e ossigeno finirebbe con circa due quinti di fluoro‑18 in meno (−39%).

    Il fluoro‑18 alimenta il lampo γ a 511 keV atteso nelle prime ore della nova.

    Modello a zona singola che si raffredda da 200 milioni di K, 17 minuti. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Questo tasso non ha ancora una pagina nell'atlante: vedi la sua fonte.

  • Curiosità15 M☉

    Se la 14N(p,γ)15O fosse due volte più veloce, questo modello del nucleo di una stella di 15 M☉ produrrebbe circa il doppio della potenza (×1,9) ed esaurirebbe l'idrogeno in metà del tempo (−49%).

    • Effetto a catena più forte: 16O (×2,0).

    Nelle stelle massicce l'idrogeno brucia alla temperatura fissata dal passo più lento del ciclo CNO.

    Modello a zona singola, 35 milioni di K, 6,4 milioni di anni. Una stella vera si riassesta. L'energia è quella di questo gas alla temperatura del modello, non la luminosità della stella: una stella vera regolerebbe la temperatura per mantenere la sua luminosità. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiosità15 M☉

    Se la 15N(p,γ)16O fosse due volte più veloce, questo modello del nucleo di una stella di 15 M☉ finirebbe con il doppio di ossigeno‑17 (×2,0).

    • Effetto a catena più forte: 18O (×2,0).

    Una rara fuga dal ciclo CN alimenta l'ossigeno‑16, che a sua volta produce ossigeno‑17.

    Modello a zona singola, 35 milioni di K, 6,4 milioni di anni. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

Ciclo NeNa

  • Curiositàinviluppo AGB

    Se la 22Ne(p,γ)23Na fosse due volte più veloce, questo modello dell'inviluppo caldo di una stella AGB finirebbe con circa un quinto di sodio in più (+21%).

    Il sodio varia tra le stelle degli ammassi globulari; LUNA misurò il tasso nel 2018.

    Modello a zona singola, 80 milioni di K, 10 anni. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiositàinviluppo AGB

    Se la 23Na(p,α)20Ne fosse due volte più veloce, questo modello dell'inviluppo caldo di una stella AGB finirebbe con circa metà del sodio (−46%).

    Chiude il ciclo NeNa; la rivale (p,γ) porta invece il sodio verso il magnesio.

    Modello a zona singola, 80 milioni di K, 10 anni. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: incerto.

  • Curiositànova ONe

    Se la 22Na(p,γ)23Mg fosse due volte più veloce, questo modello di una nova all'ossigeno e neon finirebbe con circa due quinti di sodio‑22 in meno (−38%).

    Nessuno ha ancora visto in una nova la riga γ a 1275 keV del sodio‑22.

    Modello a zona singola che si raffredda da 250 milioni di K, 17 minuti. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Questo tasso non ha ancora una pagina nell'atlante: vedi la sua fonte.

  • Curiosità25 M☉

    Se la 20Ne(p,γ)21Na fosse due volte più veloce, questo modello del nucleo di una stella di 25 M☉ finirebbe con circa metà di sodio in più (+54%).

    • Effetto a catena più forte: 22Ne (+41%).

    Il neon‑20 apre il ciclo NeNa; il sodio, tre catture dopo, ne segue il ritmo.

    Modello a zona singola, 38 milioni di K, 6,7 milioni di anni. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

Ciclo MgAl

  • Curiositàinviluppo AGB

    Se la 25Mg(p,γ)26Al fosse due volte più veloce, questo modello dell'inviluppo caldo di una stella AGB finirebbe con circa due quinti di alluminio‑26 in più (+38%).

    • Effetto a catena più forte: 27Al (+17%).

    La riga γ a 1809 keV dell'alluminio‑26 disegna la Via Lattea.

    Modello a zona singola, 80 milioni di K, 10 anni. Una stella vera si riassesta. Il modello conta tutto l'alluminio‑26 prodotto, anche una forma di vita breve che non emette questa riga: qui è quindi un limite superiore. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiosità25 M☉

    Se la 25Mg(p,γ)26Al fosse due volte più veloce, questo modello del nucleo di una stella di 25 M☉ finirebbe con un po' meno di alluminio‑26 (−4%).

    Più veloce non vuol dire di più: il magnesio‑25 finisce comunque, e intanto l'alluminio‑26 decade.

    Modello a zona singola, 38 milioni di K, 6,7 milioni di anni. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiositàinviluppo AGB

    Se la 24Mg(p,γ)25Al fosse due volte più veloce, questo modello dell'inviluppo caldo di una stella AGB finirebbe con circa un quinto di alluminio‑26 in più (+19%).

    • Effetto a catena più forte: 27Al (+10%).

    Il magnesio‑24 alimenta il magnesio‑25, che produce l'alluminio‑26: un effetto a due passi.

    Modello a zona singola, 80 milioni di K, 10 anni. Una stella vera si riassesta. Il modello conta tutto l'alluminio‑26 prodotto, anche una forma di vita breve che non emette la riga γ a 1809 keV: qui è quindi un limite superiore. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: ben noto.

Processo s

  • Curiositàtasca di 13C

    Se la 13C(α,n)16O fosse due volte più veloce, questo modello della tasca di 13C di una stella AGB finirebbe con quasi la stessa quantità di bario‑138 (+1%).

    • Effetto a catena più forte: 86Kr (×2,0).
    • La stessa energia, liberata in metà del tempo: potenza ×2,0.

    Il carbonio‑13 brucia tutto comunque: conta quanto ce n'è, non quanto in fretta brucia.

    Modello a zona singola, 90 milioni di K, 78.000 anni. Una stella vera si riassesta. Il kripton‑86 nasce dalla diramazione al kripton‑85, qui senza il suo isomero di vita breve: il modello ne produce quindi troppo. L'energia è quella di questo gas alla temperatura del modello, non la luminosità della stella: una stella vera regolerebbe la temperatura per mantenere la sua luminosità. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiositàimpulso termico

    Se la 22Ne(α,n)25Mg fosse due volte più veloce, questo modello di un impulso termico di una stella AGB finirebbe con il triplo di kripton‑86 (×3,1).

    • Effetto a catena più forte: 70Ge (×5,8).

    Nel breve impulso il neon‑22 brucia solo in parte: il tasso decide quanti neutroni libera.

    Modello a zona singola, 270 milioni di K, 5 anni. Una stella vera si riassesta. In questo modello l'esposizione ai neutroni è parecchie volte quella di un impulso vero: l'entità della variazione va letta con cautela. Il kripton‑86 nasce dalla diramazione al kripton‑85, qui senza il suo isomero di vita breve: il modello ne produce quindi troppo. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: incerto.

  • Curiositànucleo di He

    Se la 22Ne(α,γ)26Mg fosse due volte più veloce, questo modello del nucleo di elio di una stella massiccia finirebbe con circa due quinti di stronzio‑88 in meno (−42%).

    • Effetto a catena più forte: 86Sr (−43%).

    Questa rivale brucia il neon‑22 senza liberare neutroni, così meno neutroni arrivano al ferro.

    Modello a zona singola, 250 milioni di K, 83.000 anni. Una stella vera si riassesta. Per questo ambiente stellare le variazioni indicate sono un limite superiore: conta soprattutto il segno. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: incerto.

  • Curiositànucleo di He

    Se la 25Mg(n,γ)26Mg fosse due volte più veloce, questo modello del nucleo di elio di una stella massiccia finirebbe con solo circa un terzo dello stronzio‑88 (−69%).

    • Effetto a catena più forte: 86Sr (−71%).

    Il magnesio‑25 è un veleno neutronico: cattura i neutroni prima dei semi di ferro.

    Modello a zona singola, 250 milioni di K, 83.000 anni. Una stella vera si riassesta. Per questo ambiente stellare le variazioni indicate sono un limite superiore: conta soprattutto il segno. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

  • Curiositàtasca di 13C

    Se la 56Fe(n,γ)57Fe fosse due volte più veloce, questo modello della tasca di 13C di una stella AGB finirebbe con circa metà del bario‑138 (−53%).

    • Effetto a catena più forte: 120Sn (−71%).

    Il ferro cattura più neutroni, così ogni nucleo sale meno verso il bario.

    Modello a zona singola, 90 milioni di K, 78.000 anni. Una stella vera si riassesta. ×2 è un'ipotesi, non l'incertezza reale del tasso. Quanto è noto questo tasso: in miglioramento.

I numeri sono letti dalle tabelle precalcolate dell'esploratore (ogni tasso ×2 alle condizioni di ciascun ambiente) e verificati con un nuovo calcolo dello stesso risolutore. Sono arrotondati a due cifre significative. ×2 è un'ipotesi: accanto è indicato quanto è noto davvero ogni tasso, dall'atlante delle reazioni. Quando un cambiamento arriva più lontano, la scheda aggiunge l'effetto a catena più forte, su un nucleo che la reazione non brucia né produce, e che cosa succede all'energia: la potenza di un grammo di gas alla temperatura del modello, non la luminosità della stella.