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碳氮循環

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碳氮循環是指對於第一代恆星,它們在開始燃燒時只有大爆炸生成的氫和氦,只能通過質子質子循環進行氫燃燒。但對於第二代和第三代恆星(如太陽),它們在開始氫燃燒時星雲中含有少量前一代恆星爆炸後遺留下來的重元素碳和氮,因此氫(質子)可以在碳、氮、氧的催化劑作用下生成氦(*He),反應前後,碳、氮、氧保持不變。碳~氮循環的淨結果與質子質子循環完全一樣,都是由4 個氦質子轉化為1個*He核，並釋放出大量能量。碳-氮循環有兩種方式。碳~氮循環的一個重要結果是“N的合成,銀河系物質中所有的“N均起源於這 一反應。 [1] 
中文名
碳氮
外文名
Carbon and nitrogen
來    自
大自然
最終結果
產生氦核

目錄

  1. 1 反應過程
  2. 2 科學研究

碳氮循環反應過程

其過程如下：
12C 1H →13N γ
13N → 13C e ve
13C 1H→ 14N γ
14N 1H→15O γ
15O→15N e ve
15N 1H→12C 4He式中e 、ve和γ分別是正電子 、電子中微子和γ光子 。整個過程中，12C並未消耗 ，只起觸媒作用 ，而N 、O等是中間產物，最終結果是4個氫核聚變成1個氦核。這個鏈式反應釋放的能量為25.01兆電子伏 。 碳氮循環實際上還有另一分支過程。當温度高於1.7×107K時 ， 最後一個反應將由以下循環替代：
15N 1H→16O γ
16O 1H→17 F γ
17 F→17O e ve
17O 1H→14N 4He。最後結果仍是產生氦核。由於有兩個循環，上述的反應也稱為碳氮雙循環。
當温度很高時 ，碳氮循環的反應速率比質子-質子反應的高得多。對於大質量、高光度的主序星。碳氮循環是主要的能源 。而像太陽這樣的低光度主序星 ，質子-質子反應是主要的能源。

碳氮循環科學研究

2022年9月，中國科學院成都生物研究所陳槐研究員及其合作者通過研究青藏高原上的碳氮循環變化及驅動機制，提出草地可持續管理、生態工程和綠色技術發展，可抑制青藏高原温室氣體排放，有助於維持青藏高原的碳匯功能，相關研究在《自然綜述：地球與環境》上發表。 [2] 
參考資料