3-alfa reakcia

3-alfa reakcia (3 alfa reakcia, 3α reakcia, Salpeterov proces[1]) je rad niekoľkých reakcií, pri ktorých z troch héliových jadier (Alfa častíc) vzniká jadro uhlíka. K tejto reakcii dochádza v starších hviezdach, ktoré opúšťajú hlavnú postupnosť a už nemajú dostatok vodíka pre udržanie protón-protónového cyklu vo svojom jadre. Dochádza ku kolapsu jadra a nárastu teploty v centrálnej časti až radovo na ~100 × 10⁶ K. V tomto okamihu majú héliové jadrá dostatočnú kinetickú energiu, aby mohli prejsť coulombovou bariérou a spojením dvoch héliových jadier dochádza k vzniku jadra berýlia.

${\displaystyle \mathrm {\ ^{4}He+\ ^{4}He\longleftrightarrow \ ^{8}Be+\gamma -\ 0,092\ MeV} }$ (reakcia energiu spotrebúva)

Schéma 3-alfa reakcie

Toto berýliove jadro je nestabilné a samovoľne by sa rozpadlo späť na dva héliové jadrá. Predchádzajúca reakcia však prebieha dostatočne rýchlo, aby v jadre hviezdy bolo stále trochu jadier berýlia. Tie sa môžu zlúčiť s ďalším héliovým jadrom za vzniku stabilného jadra uhlíka.

${\displaystyle \mathrm {\ ^{8}Be+\ ^{4}He\longrightarrow \ ^{12}C+\gamma +\ 7,367\ MeV} }$

Celková energia uvoľnená pri týchto dvoch reakciách je 7,275 MeV. U hviezd s hmotnosťou do 2,25 hmotnosti Slnka dochádza po spálení vodíka v jadre k elektrónovej degenerácii plynu. Zapálenie 3-alfa reakcie vedie k prudkému rozšíreniu tejto reakcie po celom jadre a celkovému zvýšeniu jeho teploty. Pri tomto procese trvajúcom niekoľko sekúnd a nazývanom héliový záblesk dôjde ku spáleniu 60 – 80 % hélia v jadre.