Protonu-protonu cikls, ko sauc arī par protonu-protonu reakciju, termobrandu reakciju ķēde, kas ir galvenais enerģijas avots, ko izstaro Saule un citas atdzist galvenās secības zvaigznes. Cita termoelektrisko reakciju secība, ko sauc par oglekļa ciklu, nodrošina lielu daļu enerģijas, ko izdala karstākas zvaigznes.
Protonu-protonu ciklā četri ūdeņraža kodoli (protoni) tiek apvienoti, veidojot vienu hēlija kodolu; 0,7 procenti no sākotnējās masas tiek zaudēti galvenokārt, pārveidojot siltumenerģijā, bet daļa enerģijas izdalās neitrīnu veidā (ν). Pirmkārt, divi ūdeņraža kodoli (1 H) apvienojas, veidojot ūdeņraža-2 kodolu (2 H, deitēriju) ar pozitīva elektronu (e +, pozitronu) un neitrīno (ν) emisiju. Pēc tam ūdeņraža-2 kodols ātri uztver citu protonu, veidojot hēlija-3 kodolu (3 He), vienlaikus izstarojot gamma staru (γ). Simbolos:
No šī brīža reakcijas ķēde var iet pa jebkuru no vairākiem ceļiem, bet tas vienmēr rada vienu hēlija-4 kodolu, kopā izdalot divus neitrīnus. Izstaroto neitrīnu enerģija dažādiem ceļiem ir atšķirīga. Tiešākajā turpinājumā divi hēlija-3 kodoli (ražoti, kā norādīts iepriekš) veido vienu hēlija-4 kodolu (4 He, alfa daļiņa), atbrīvojot divus protonus,Ceļš, kas rada visenerģiskākos neitrīnus, kā katalizatoru izmanto hēlija-4 kodolu, un starpposma apstākļos tas cirkulē caur berilija un bora izotopiem. Simbolos:
Pēdējais ceļš notiek tikai salīdzinoši augstā temperatūrā, un tas interesē, jo šādi enerģētiski neitrīni tika atklāti liela mēroga eksperimentā, izmantojot tetrahloretilēnu kā noteikšanas vidi. Citi eksperimenti ir atklājuši neitrīnus no zemākas temperatūras reakcijām, ieskaitot sākotnējo protonu-protonu reakciju. Visos šajos eksperimentos atklāšanas biežums bija mazāks nekā teorētiski tika prognozēts. Tiek uzskatīts, ka tas notiek tāpēc, ka Saules emitētie elektronu neitrīni pirms nokļūšanas detektoros tika mainīti uz muonu neitrīniem vai tau neitrīniem, kuri tika optimizēti elektronu neitrīnu noteikšanai. Salīdziniet oglekļa ciklu.
