protonprotonketjujen

Proton-protonketjut ovat tähtien ydinfuusiossa tapahtuvia reaktioita, joissa vety muuttuu heliumiksi ja energia vapautuu. Ne ovat tärkein energianlähde Auringon kaltaisissa, matalan massan tähdissä. Reaktiot tapahtuvat tähtien ytimissä, joissa lämpötila on noin 1,5–2 × 10^7 kelviniä, ja reaktiot ovat erittäin lämpötilariippuvaisia.

Ketju alkaa kahden protonin fuusioitumisella deuteriumiksi ja positroniksi sekä elektronineutrino. Deuterium reagoi protonin kanssa muodostaen helium-3 ja gamma-säteilyn. Tämän jälkeen helium-3:lla on kolme päähaaraa, joita kutsutaan PP I-, PP II- ja PP III -haaroiksi. PP I -haara johtaa helium-4:n muodostumiseen kolmiportaisten reaktioiden kautta; PP II- ja PP III -haarat hyödyntävät Be-7:ä ja B-8:ää, joiden reaktiot tuottavat lisäneutrinoita. Kaikki haarat johtavat lopulta helium-4:n muodostumiseen ja energian vapautumiseen.

Kokonaisuutena neljä protonia muuttuu helium-4:ksi ja vapautuu energiaa, osan siirtyessä neutrinoina tähtiin. PP-ketjut tuottavat useita neutrinoita: pp-, Be-7- sekä B-8-neutrinoita. Ketju on dominoiva energianlähde viileämmissä tähdissä, kun taas kuumemmat tähdet hyödyntävät suurelta osin CNO-sykliä. PP-ketjujen neutrino-ilmaisut ovat tärkeitä testattaessa tähtien ydinreaktioita sekä neutrinoiden ominaisuuksia.