Есть ли какое-либо программное обеспечение, которое может, например, моделировать взаимодействие DT и получать кривую температурного сечения без ссылки на какие-либо экспериментальные данные?
Есть ли у нас моделирование на квантовом уровне для чего-то более сложного, чем водород?
Не существует программного обеспечения для расчета этой информации, в основном из-за ограничений теории. Газ атомов может быть относительно легко смоделирован даже в состоянии плазмы, но соединение поперечного сечения и температуры требует точной математической формы ядерного потенциала, которой у нас нет.
Более расширенная версия ответа и почему этот код невозможен...
Доступные коды/программное обеспечение в основном относятся к двум категориям: моделирование взаимодействия частиц (например, коды Монте-Карло) или моделирование сплошных сред. Я буду называть их DD (дискретное описание) и CD (непрерывное описание) соответственно.
У вас могут быть вариации этих подходов, используя другой подход для некоторых величин. Как и в DD, у вас могут быть непрерывные величины, такие как непрерывное выделение энергии, или в кодах частиц в ячейках у вас могут быть макрочастицы, спектр скоростей которых можно сложить со спектрами поперечных сечений, чтобы получить скорость реакции. Но все же ограничения этих подходов коренятся в их базовых концепциях: DD всегда будет линейно масштабировать микроскопические величины до макроскопических, а CD не будет должным образом давать скорости реакции дискретных явлений.
С другой стороны, наше понимание ядер все еще расплывчато. Мы думаем, что квантовая механика должна дать правильное описание, если бы у нас была правильная точная форма потенциала между частицами. Однако этот потенциал точно неизвестен, и наиболее успешные модели в ядерной физике дают лишь частичное описание одних свойств и далеки от других. В этой ситуации невозможно создать какой-либо метод, а тем более какой-либо код/программное обеспечение, способный обеспечить надежные прогнозы ab initio.
Можно выполнить базовые расчеты реакций легких ионов, имеющих отношение к ядерному синтезу (например, d + t), см . Здесь . Однако такая работа находится на переднем крае вычислительной физики и требует суперкомпьютерных ресурсов и сложных кодов. Более феноменологические подходы (оптические потенциалы и т.п.) описаны в учебниках по теории ядерных реакций, например здесь .
Основная проблема действительно состоит в том, что даже если микроскопическое взаимодействие нуклон-нуклон известно и гамильтониан в секторе нескольких тел можно диагонализовать (для низколежащих состояний), решая зависящее от времени уравнение Шредингера (с состояниями рассеяния, как в и вне состояний) очень сложно за пределами трех или четырех нуклонов. Что-то меньшее, например , делается легко.
вероятно_кто-то