Большинство текстов, которые я читал, с самого начала посвящены только ядрам, но в конечном итоге начинают говорить об атомах и изотопах гелия (или других) . Некоторые аспекты мне не ясны, и я был бы признателен за некоторые объяснения. Мое понимание ниже может быть ошибочным в некоторых частях. Не помешал бы и хороший справочник для новичка, содержащий четкие феноменологические объяснения.
Я понимаю, что в очень горячей плазме, такой как ядро Солнца, электроны существуют, но они несвязаны, как и протоны, и оба движутся с очень высокими скоростями (высокая температура), причем электроны движутся быстрее, чем протоны, из-за меньшей массы. Теперь лобовое столкновение двух очень быстрых протонов может с небольшой, но ненулевой вероятностью сцепить их вместе, и один из них может распасться на нейтрон (плюс нейтрино плюс позитрон), слившись таким образом в дейтрон (ядро дейтерий). Поскольку дейтроны тяжелее и крупнее протонов, больший размер облегчает им столкновение с другими протонами, а большая масса, а следовательно, и большая инерция, помогают им легче преодолевать кулоновский барьер для дальнейшего слияния с протоном (* ). Это хорошо, но пока у нас есть только ядро, конкретно ядро 3He (2 протона, 1 нейтрон). Тексты я'
В какой момент и как связываются электроны или связываются ли они вообще? Это потому, что когда мы получаем дейтрон, это ядро становится намного медленнее, и, следовательно, пролетающий электрон будет мгновенно схвачен кулоновской силой? Это означало бы, что пролетающий электрон захватывается и связывается каждый раз, когда сливается новый протон.
(*) Мне неясно, более ли вероятен дейтрон-протонный синтез, чем протон-протонный. Дейтрон довольно слабо связан, поэтому ударяющий по нему протон также может расщепить его. Соотношение разделения и плавления неясно, как и условия возникновения того и другого (геометрия, вращение, вибрационное состояние?).
Другой аспект, который менее ясен, касается трития и синтеза DT.
Во-первых, как именно тритоны формируются внутри Солнца? Это из-за (*) выше? т.е. ядро дейтрона довольно слабо связано, поэтому протон, сбивающий его и расщепляющий его, производит свободный нейтрон, который затем может слиться с существующим дейтроном?
Предположим, у нас есть и . Тексты утверждают, что когда и сталкиваются, они всегда слипаются (плавятся), тогда как при и сталкиваются, они почти никогда не слипаются, так как для этого требуется испускание фотона, что обычно не происходит (эта часть испускания фотонов мне непонятна). Почему - почти гарантированно приведет к слиянию и - не является?
Как я упоминал в комментариях, плазма внутри звезды полностью ионизирована: к ядрам не привязаны никакие электроны.
Основным узким местом в цепи протон-протон является не слияние двух протонов с образованием дипротона, а превращение дипротона в дейтрон. Температуры солнечного ядра более чем достаточно для преодоления кулоновского отталкивания между двумя протонами, если принять во внимание квантовое туннелирование, открытое Джорджем Гамовым. Подробнее см. Фактор Гамова .
Однако дипротон очень нестабилен и в большинстве случаев просто распадается вскоре после образования. Таким образом, есть только короткий период времени, когда один из протонов может превратиться в нейтрон посредством бета-распада . Но в этой реакции участвует слабое ядерное взаимодействие, которое протекает относительно медленно. Подсчитано, что (в солнечном ядре) вероятность превращения дипротона в дейтрон составляет порядка . Вот почему среднее время успешного синтеза протона ядра Солнца составляет около 9 миллиардов лет.
Между прочим, это делает синтез чистого водорода крайне непрактичным для земной термоядерной электростанции. Но это также означает, что звезды могут гореть долго, и это очень хорошо. :)
PM 2Кольцо
Квентинз
PM 2Кольцо
Квентинз
PM 2Кольцо