Siklus CNO
Siklus CNO(karbon-nitrogen-oksigen) ataudaur karbonataudaurcc(carbon cycle) adalah salah satu dari duareaksi fusiyang mengubahhidrogenmenjadiheliumdi dalam intibintang,reaksi lainnya adalahreaksi rantai proton-proton.
Reaksi rantai proton-proton terutama terjadi di dalam bintang-bintang seukuranMatahariatau lebih kecil, namun reaksi pertama dari rantai proton-proton yang melibatkan duaprotonmemilikipenampang nuklir(cross section) yang kecil. Padatemperaturyang lebih tinggibottlenecktersebut dilalui dengan memanfaatkan atom-atom karbon sebagaikatalisdalam reaksi. Pada kondisi suhuinti Matahari,hanya 1,7%4He yang diproduksi melalui mekanisme daur karbon ini, tetapi di dalam bintang-bintang yang lebih berat daur karbon menjadi sumber energi utama. Proses daur karbon pertama kali diusulkan pada tahun1938olehfisikawanHans Bethe.
Siklus utama
[sunting|sunting sumber]Dominan atau tidaknya reaksi daur karbon bergantung pada kelimpahan12C dan temperatur. Reaksi tersebut berlangsung sebagai berikut:
| (1) | 1H | + | 12C | → | 13N | + | γ | + | 1,94MeV | ||||
| (2) | 13N | → | 13C | + | e+ | + | νe | + | 1,51 MeV | ||||
| (3) | 1H | + | 13C | → | 14N | + | γ | + | 7,55 MeV | ||||
| (4) | 1H | + | 14N | → | 15O | + | γ | + | 7,29 MeV | ||||
| (5) | 15O | → | 15N | + | e+ | + | νe | + | 1,76 MeV | ||||
| (6) | 1H | + | 15N | → | 12C | + | 4He | + | 4,96 MeV |
Dalam rangkaian reaksi ini, secara netto, empatprotondiubah menjadi satupartikel alfa,duapositron(yang segera musnah karena interaksi denganelektrondan menghasilkanenergi dalambentuksinar gamma) dan duaneutrino.Neutrino yang dihasilkan reaksi (2) membawa energi sekitar 0,71 MeV, sedangkan yang dihasilkan reaksi (5) membawa energi sekitar 1,00 MeV. Dari rangkaian reaksi di atas dapat dilihat bahwa inti karbon hanya bertindak sebagai katalis dan pada akhir rangkaian dihasilkan kembali. Inti-inti nitrogen dan oksigen memang terbentuk tetapi segera meluruh atau bereaksi dengan proton yang ada. Rangkaian reaksi ini dominan pada suhu di atas 15 jutaKelvin.
CNO-II
[sunting|sunting sumber]Pada suhu di atas 17 juta Kelvin, kadang-kadang reaksi (6) tidak menghasilkan12C dan4He, tetapi malah16O dan sebuahfoton,dan terus berlanjut dalam rangkaian reaksi sebagai berikut:
| (6a) | 1H | + | 15N | → | 16O | + | γ | + | 12,13 MeV | ||||
| (7a) | 1H | + | 16O | → | 17F | + | γ | + | 0,60 MeV | ||||
| (8a) | 17F | → | 17O | + | e+ | + | νe | + | 0,80 MeV | ||||
| (9a) | 1H | + | 17O | → | 14N | + | 4He | + | 1,19 MeV |
Dari 2500 interaksi antara1H dan15N, hanya 1 reaksi (6a) yang terjadi. Tidak seperti rangkaian reaksi pertama, di akhir rangkaian kedua12C tidak terbentuk kembali, tetapi menghasilkan14N. Neutrino yang dilepaskan pada reaksi (8a) membawa energi setidaknya 0,94 MeV. Seperti halnya inti nitrogen dan oksigen pada rangkaian pertama, intifluorpada rangkaian kedua terbentuk tetapi segera meluruh.
Rangkaian reaksi utama sering disebut sebagai siklus CNO-I dan rangkaian reaksi kedua disebut sebagai siklus CNO-II.
Sumber rujukan
[sunting|sunting sumber]- Bowers, Richard L. (1984).Astrophysics I.Boston: Jones and Bartlett Publisher, Inc.
- Sutantyo, Winardi (1984).Astrofisika mengenal bintang.Bandung: Penerbit ITB.