Тройной альфа процесс — состоит из двух реакций, см. рис. 257. В первой реакции, образуется крайне нестабильное, ядро бериллия-8, существование которого менее выгодно, чем даже пребывание альфа-частиц в свободном состоянии. Поэтому эта, первая реакция — идёт с поглощением энергии, а те ядра, что образуются — распадаются за ничтожное время (8,19x10–17 сек). Ядро бериллия-8 необходимо для следующей реакции: присоединения ещё одной альфа-частицы этим ядром, с образованием стабильного, выгодного ядра углерода 12. Эта реакция — приводит к выделению значительной энергии (см. рис. 257).
Рис. 257 [75],[76],[77].
С привлечением наглядных представлений о строении ядер, данные реакции выглядят следующим образом: Причина нестабильности (невыгодности) ядра бериллия-8 — уже рассматривалась ранее, и показана на рис. 258. Как видно из рис., невозможно сохранение целостности альфа-частицы, при её объединении с другой альфа-частицей, при образовании бериллия-8, в отличие от углерода-12. В ядре бериллия-8, могут существовать только дейтериевые кластеры, выгода которых невелика. И наоборот, из наглядной геометрии также усматривается стабильность (выгода) ядра 12C, т. к. оно состоит из выгодных, в т. ч. взаимно уравновешенных, альфа-кластеров, см. рис. 258.
Рис. 258
В целом, слияние трёх альфа-частиц в выгодное ядро углерода, вероятно, можно было бы вывести из наглядной геометрии, ещё до экспериментальных данных (и расчётов) о представленных реакциях, как и предположить невыгодность «двойного альфа процесса», исходя из наглядного строения бериллия-8.
Известно также, что реакция образования ядра углерода-12 имеет т. н. резонансный характер, т. к. энергия этой реакции (слияния ядра бериллия-8 и альфа-частицы) — близка к энергии одного из возбуждённых состояний ядра углерода-12, в котором, ядро 12C изначально и образуется, см. рис. 259. Это — должно значительно ускорять реакцию, позволяя ей эффективно протекать при значительно меньшей температуре, чем могло бы быть (без этого, содержание углерода в окружающем Мире — было бы значительно меньшим, чем наблюдается [77]). Вероятное наглядное представление этой реакции, с учётом её резонансного характера — см. на рис. 260. Возбуждённое состояние углерода-12 на рис., как видно — оказывается схоже с основным состоянием бериллия-8, которое близко к энергии (двух) свободных альфа-частиц, т. о. объясняя близость 12C* к энергии (трёх) свободных альфа-частиц, и показывая (объясняя) резонансный характер реакции слияния ядер 8Be и 4He наглядно. Также, в пользу такого строения ядра 12C в возбуждённом состоянии (спина 0) — свидетельствует схожее время жизни с 8Be (5,37x10–17 сек [21] [8] и 8,19x10–17 сек, соответственно). Далее, возбуждённое состояние ядра 12C — переходит в основное состояние.
Рис. 259 [78].
Рис. 260
Далее: После образования ядра углерода-12, как уже говорилось, открывается возможность для реакции слияния альфа-частицы с ядром 12C, с образованием ядра кислорода-16. В ядре 16O, как и углероде-12, как уже рассматривалось ранее, в отличие от бериллия-8, возможны гораздо более выгодные кластеры, чем дейтериевые, что объясняет стабильность и выгоду этого ядра.
Согласно расчётам [79], количество синтезируемых ядер кислорода, в процессе горения гелия — оказывается сравнимо с наработкой ядер углерода.
После появления ядер кислорода-16, открывается возможность и для реакции образования неона-20, а также реакций образования изотопов более тяжёлых элементов (также протекающие путём слияния с альфа-частицей). Однако, вероятности этих реакций — значительно уступают реакциям синтеза ядер углерода-12 и 16O (т. к. для образования более тяжёлых ядер, альфа-частице необходимо преодолевать всё большее электромагнитное отталкивание, что осуществляется с меньшей вероятностью, и требует более высоких температур = кинетических энергий (лишь малая доля ядер гелия обладает таковыми (т. е. достаточно высокими кинетическими энергиями), при температурах горения гелия)).
Заметим, что образование ядра неона-20 — не столь выгодно (даёт меньше энергии), чем кислорода-16, см. рис. 261. Причину меньшей выгоды образования неона-20 — можно усматривать, исходя из его структуры, а именно — из ближне-дальней симметрии, см. рис. 262. Аналогичный минимум выделяющейся энергии — наблюдается при образовании, аналогичного по строению, ядра аргона-36, см. рис. 263 и 264. На рис. также видно, что помимо аналогии структур ядер неона и аргона, ядро кремния — оказывается аналогом ядра углерода-12, и т. о. отличается, наоборот, повышенной выгодой своего образования. Аналогичное сравнение может быть проведено и для ядер кислорода и серы, энергия образования которых также схожа, причину чего можно наглядно видеть из сходства их структур (см. рис. 264).
