Темпы этих реакций также удовлетворительны.
В деталях ход р-р-реакции состоит из следующих этапов (
— электрон,
— позитрон, v — нейтрино,
-квант — излучение фотона):
В конце каждой строки указана продолжительность реакции в условиях звездных недр
, т. е. время, в течение которого реагирующие частицы существуют раздельно, до свершения реакции. Первая реакция имеет, как видно, очень малую вероятность свершения, но зато протонов в звезде колоссально много. При выбросе позитрона он несет с собой не всю энергию, вытекающую из реакции: часть ее — в среднем 0,26 МэВ, но не более 0,42 МэВ — уносит нейтрино, и эта часть уже больше не участвует в энергетических процессах внутри звезды из-за того, что нейтрино способно пронизать всю звезду, не столкнувшись ни с одной частицей. Наоборот, позитрон немедленно находит себе электрон столкновение с которым приводит к прекращению их существования (аннигиляции) и выделению энергии в количестве 1,02 МэВ, учтенном выше (в строке
). Дейтерон
практически тотчас же после образования находит себе встречный протон, в результате чего образуется ядро изотопа гелия
с выделением мощного
-кванта. Из всех дальнейших возможных трансформаций этого ядра в условиях нормальной звезды наиболее успешно протекает реакция столкновения двух ядер
, как показано в последней строчке последовательности реакций, написанной выше
. При этом образуется одна
-частица Не и два протона с огромным выходом энергии. Из сказанного ясно, что на один процесс
нужно две реакции:
; таким образом, удваивая выход энергии (за вычетом 0,26 МэВ) в первых двух этапах и добавляя ее в третьем, получаем общий выход энергии при образовании
-частицы 26,2 МэВ или
.
Полный выход энергии при протон-протонной реакции в звездах зависит и от температуры, и от водородной концентрации.
Приближенное выражение для скорости выделения энергии на 1 грамм вещества дает формула
что дает при температуре
и
(чистый водород)
. Показатель степени при Т довольно высок. При более низких температурах он оказывается выше, что означает, что по мере удаления от центра с падением температуры продуктивность протон-протонного цикла быстро падает. Наоборот, с повышением температуры продуктивность растет, но все менее и менее быстро, так как показатель степени при Т нужно брать все меньшим и меньшим.