Замкнутый цикл
Замкнутый цикл получается, если каждая из первых трех реакций происходит дважды. Всего в таком замкнутом цикле выделяется 26,7 МэВ энергии, из них примерно 0,5 МэВ уходит с нейтрино.
В углеродно-азотном цикле ядро углерода 12С служит как бы катализатором. Соединение четырех протонов в ядро гелия происходит в результате цикла из шести реакций:
В результате этого цикла реакций снова получается ядро 12С, а из четырех протонов образуется ядро 4Не. При этом выделяется 25,03 МэВ энергии и 1,7 МэВ уносится с нейтрино. Там приведено среднее время реакции, Рассчитанное для условий в недрах Солнца — температуры около 15 миллионов градусов и плотности водорода 10е кг/м3. Время 1,4-1010 лет велико даже в космических масштабах. За время жизни Солнца (около 5-109 лет) и реакции образования дейтерия успела поучаствовать лишь малая часть имеющегося на Солнце водорода. Как видно из приведенных таблиц, многие другие реакции, входящие в оба цикла, природа также осуществляет не торопясь. В результате выделение ядерной энергии на Солнце происходит довольно медленно — около 20 Вт/м3. Это значительно меньше, чем, например, скорость выделения тепла в теле человека — около 200 Вт в объеме —0,1 м3, или 2000 Вт/м3. Почему же тогда Солнце такое горячее? Только благодаря своим грандиозным размерам.
Ясно, что прямое воспроизведение солнечных условий и солнечного цикла реакций на Земле для использования и качестве источника энергии смысла не имеет. Нужно создать такие условия или выбрать такие реакции, чтобы скорость выделения энергии была бы существенно больше.