Trijų alfa dalelių procesas
Trijų alfa dalelių procesas (kai kada jis dar vadinamas helio degimo reakcijos arba trijų alfa dalelių reakcija) – branduolinių reakcijų grandinėlė, kurios metu trys helio branduoliai (alfa dalelės) suformuoja anglies branduolį (kita astrofizikai svarbi helio degimo reakcijų grandinė yra žinoma kaip alfa procesas). Šios branduolių sąlajos reakcijos gali efektyviai vykti tik temperatūroms esant daugiau nei 100000000 kelvinų ir esant didelei helio branduolių koncentracijai. Iš esmės tai gali vykti tik vėlyvesnių evoliucijos stadijų žvaigždėse, kur dėka protonų ciklo ir CNO ciklo reakcijų žvaigždės šerdyje jau prigaminta pakankamai helio. Pabaigus degti vandeniliui, šerdis ima trauktis, tol, kol jos temperatūra pakyla iki tiek, kad prasideda helio virtimo anglimi procesas (trijų alfa dalelių procesas). Abiejų reakcijų metu išsiskiria 7,275 MeV energijos. 8Be susidarantis pirmosios reakcijos metu yra nestabilus ir suskyla į du helio branduolius per 2,6×10-16 sekundžių. Tačiau šio proceso metu, kad ir nedidelis, tačiau pastovus 8Be kiekis yra sukuriamas. Taip kad egzistuoja tikimybė, jog 8Be pagaus alfa dalelę ir susidarys 12C. Šis trijų alfa dalelių virtimas 12C ir yra vadinamas trijų alfa dalelių procesas arba trijų alfa dalelių reakcija (kadangi antroji reakcija turi vykti beveik akimirksniu su pirmąja). Kadangi trijų alfa dalelių reakcijos tikimybė yra maža, anglis yra gaminama lėtai. Dėl to Didžiojo sprogimo metu anglies beveik ir nebuvo sukurta, kadangi per kelias minutes po jo temperatūra nukrito žemiau ribos, reikalingos branduolių sąlajai. Taigi, trijų alfa dalelių reakcijos tikimybė yra labai maža. Tačiau 8Be nesužadintos būsenos energija yra kaip tik lygi dviejų alfa dalelių energijai. Antrajame žingsnyje, 8Be + 4He turi energiją, lygią 12C sužadintos būsenos energijai. Šie rezonansai smarkiai padidina antrosios reakcijos tikimybę. Jo buvimą numatė Fredas Hoilis, nes kitaip nebuvo įmanoma paaiškinti, iš kur susidaro tiek anglies žvaigždėse. Kaip šio proceso pasekmė, anglies atomas gali susilieti su kitu helio branduoliu. Šios reakcijos metu susikuria stabilus deguonies izotopas ir išlaisvinama energija: 12C + 4He → 16O + γ Sekantis žingsnis, kurio metu deguonies branduolys susilietų su alfa dalele ir susiformuotų neonas yra mažiau tikėtinas dėl branduolių sukinių sudėties, todėl sunkesnieji elementai nebegali taip lengvai formuotis žvaigždėse. Todėl branduolinių reakcijų žvaigždėse metu susikuria daug anglies ir deguonies, tačiau tik maža dalis šių elementų virsta neonu ir sunkesniais elementais. Šie anksčiau minėti branduoliniai rezonansai kartais pateikiami kaip antropinio principo pagrindimas. Branduolių sąlajos procesai gali pagaminti elementus tik iki geležies. Sunkesni nei geležis elementai pagrinde gaminami neutronų pagavimo metu. Apie pusę elementų pagaminama S proceso (lėtas neutronų pagavimas), kita dalis pagaminama R proceso metu (greitas neutronų pagavimas, tikėtiniausiai vykstantis supernovų sprogimo metu).