In der Sonne fusionieren H-Atome zu He. He-Kerne haben zuzätzlich 2 Neutronen, wo kommen die her ?

Question

Normale Wasserstoffatome besitzen im Kern nur ein Proton, kein Neutron. Deuteriumkerne (Proton und Neutron) sind schon sehr selten, Tritiumkerne (Proton, 2 Neutronen) noch viel seltener. Wo kommen also im Inneren von Sternen all die Neutronen her, die für die Bildung von Helium-Atomen unabdingbar sind ?

Answer 1

Das ist eigentlich zu komplex, um das jetzt hier zu erläutern. Der Fusionsprozess läuft in mehreren Stufen ab, da ja noch immer ein hochverdichtetes Plasma in den Gestirnen vorhanden ist.

Hierfür ist jedenfalls immer wieder ein Wasserstoffatom oder je ein freies Proton und Elektron nötig, die aufgrund der Dichte zu einem Neutron unter Abgabe von Gammastrahlung verschmelzen. Dieses bildet mit einem Proton einen Deuteriumkern. Es kommt noch ein Proton hinzu, und bildet ein Heliumisotopkern, dem ein Neutron fehlt.

Dieser verschmilzt mit einem weiteren solchen Kern unter Abgabe zweier Protonen - fertig ist der Heliumkern.

Ausführlicher und mit Diagramm steht's in der Wikipedia - sogar zweifach, einfach in die Quelle schauen.

Answer 2

Der Beta-Zerfall wandelt Protonen in Neutronen um (oder umgekehrt). Verschmelzen also zwei Protonen zu einem Kern, wandelt sich ein Proton um. Damit hat man schweren Wasserstoff und alles geht leichter.

Bei der Kernfusion entstehen damit schwerere Kerne. Die können dann sogar katalytisch wirken. Das nennt sich dann Kohlenstoff-Stickstoff-Zyklus oder nach den Wissenschaftlern Bethe-Weizsäcker-Zyklus (Carl-Friedrich, der Bruder vom Ex-Präsidenten).