#每周天文名词#碳氮氧循环(CNO cycle)也称为贝特-魏茨泽克循环,它是恒星内部将氢转换成氦的两种主要核反应过程之一(另一种是质子-质子链反应),对于理解恒星的演化、组成和能量产生具有重要意义。该循环由德国物理学家卡尔·魏茨泽克(Carl Weizsäcker)和美国物理学家汉斯·贝特(Hans Bethe)在20世纪30年代末分别独立提出,贝特因此获得了1967年诺贝尔物理学奖。2020年,人类探测到太阳碳氮氧循环产生的中微子,这是碳氮氧循环的首个直接实验证据。在主要的碳氮氧循环过程(即I型碳氮氧循环)中,氢核(质子)与碳、氮、氧的原子核发生一系列反应,最终4个氢核结合成1个氦核,同时释放出两个正电子(通常会与电子湮灭,以γ射线的形式释放能量)和两个中微子,碳、氮、氧在此过程中起到催化剂的作用,自身不被消耗。此外,碳氮氧循环也会发生一些分支反应,但它们的总体贡献相对较小。在小于1.3倍太阳质量的恒星中,质子-质子链反应是主要的能量来源,而碳氮氧循环只贡献了一小部分(如在太阳中只占约1%);然而,在质量更大的恒星中,碳氮氧循环是主要的能量产生过程。在恒星的演化过程中,碳氮氧循环的产物会被对流带到恒星表面,从而改变恒星的化学组成。图为I型碳氮氧循环,图像来源:Borb/wikipedia

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