المقياس الزمني النووي

في الفيزياء الفلكية ، يُعدّ المقياس الزمني النووي مقياسًا تقريبيًا لمدى قدرة التفاعلات النووية على الحفاظ على لمعان النجم، ويُحدد بكمية الوقود النووي المتاح ومعدل استهلاكه. في ظل ظروف التسلسل الرئيسي النموذجية، يكون المقياس الزمني النووي أطول بكثير من كلٍّ من المقياسين الزمنيّين الحراري والديناميكي (السقوط الحر)، لأن الاندماج النووي للعناصر الخفيفة كالهيدروجين يُشكّل المصدر الرئيسي للطاقة خلال معظم حياة النجم. في بعض الحالات الخاصة، مثل نماذج النجوم الضخمة عديمة المعدنية ، يُمكن أن يُغيّر إنتاج الطاقة واختلاطها التنبؤات التطورية. ^{[ 1 ]}

يُحدد الهيدروجين عمومًا عمر النجم النووي لأنه يُستخدم كمصدر رئيسي للوقود في نجوم التسلسل الرئيسي . يتحول الهيدروجين إلى هيليوم في التفاعل النووي الذي يحدث داخل النجوم؛ وعندما ينفد الهيدروجين، ينتقل النجم إلى مرحلة أخرى من حياته ويبدأ بحرق الهيليوم.

$${\displaystyle \tau _{nuc}={\frac {\text{إجمالي كتلة الوقود المتاحة}}{\text{معدل استهلاك الوقود}}}\times {\text{نسبة النجم التي يُحرق الوقود عليها}}={\frac {MX}{\frac {L}{Q}}}\times F}$$

حيث M هي كتلة النجم، وX هي نسبة كتلة النجم المكونة من الوقود، وL هي لمعان النجم ، وQ هي الطاقة المنبعثة لكل وحدة كتلة من الوقود من الاندماج النووي ( يجب مراجعة المعادلة الكيميائية للحصول على هذه القيمة)، وF هي نسبة كتلة النجم التي يحترق فيها الوقود (عادةً ما تساوي 0.1 تقريبًا). على سبيل المثال، يبلغ المقياس الزمني النووي للشمس حوالي 10 مليارات سنة .