55. Кинематика ядерной реакции. Векторная диаграмма импульсов

56.Кинетика упругого рассеивания.

57.Ядерные реакции под действием заряженных частиц. Выход

1. Наличие электрического заряда у частицы и ядра-мишени вызывает между ними кулоновское отталкивание. Чтоб заряженная частица а и ядро-мишень А могли вступить в ядерное взаимодействие, она должна иметь кинетическую энергию Т_а, больше высоты кулоновского барьера В_k 2.При движении в мишени заряженная частица испытывает многократные взаимодействия с атомными электронами, в результате которых кинетическая энергия частицы расходуется на ионизацию и возбуждение атомов мишени. считается толстой, если средний пробег R частиц меньше толщины мишени. Число реакций на единице площади мишени в слое dx на глубине x в единицу времени равно а в результате ионизационных процессов сами частицы не исчезают, а только уменьшается их энергия.: то

Полное число реакций в мишени на единице площади в единицу времени

Учитывая, что T = T(x),замену переменной х на переменную Т:

При записи (4.6.4) учтено, что функция удельных потерь энергии dT/dx < 0.

Тогда выход ядерной реакции под действием заряженных частиц равен

Зависимость Y(T₀) - называется функцией возбуждения реакции.

Если экспериментально определить функцию Y(T), то из (4.6.5) следует, что

Если известна зависимость удельных потерь dT/dx от кинетической энергии заряженных частиц в веществе мишени, зависимость сечения реакции от кинетической энергии бомбардирующих частиц:

58 . Термоядерные реакции и возможные пути осуществления управляемой реакции синтеза в земных условиях

Термоядерным синезом называются ядерные реакции слияния легчайших ядер при очень высоких температурах среды. Высокие температуры необходимы для сообщения ядрам, участвующих в реакции, кинетической энергии для преодоления кулоновского барьера и сближения ядер до расстояний, когда начинается ядерное взаимодействие. процесс слияния ядер, имеющих малую энергию связи, в более тяжелые и сильно связанные ядра, носит названия реакций синтеза. (на солнце)

Вероятная схема реакций синтеза в водородной бомбе n + ⁶Li → ⁴He +³H + 4,79 МэВ

которая служит для получения трития

Реакции УТС должны протекать в установках ограниченного объема, при нагреве смеси реагирующих ядер до температур ~ 10⁸ ÷ 10⁹ К

Превышение выделения энергии в результате термоядерной реакции над затратами энергии для нагревания плазмы до термоядерных температур определяется т.н. критерием Лоусона:

nt >10¹⁴ (для d-t реакции, Т = 10⁹ К) nt >10¹⁶ (для d-d реакции, Т = 10⁸ К), где n [см^-3] – концентрация ядер плазмы, t [c] – время удержания.

Согласно (4.7.3) обеспечить положительный энергетический выход установки для УТС можно двумя путями: 1) длительное (τ ≥ 0,1 с) удержание нагретой до необходимой температуры плазмы с концентрацией n ≥ 10¹⁵ см^-3 в заданном объеме; 2) сверхбыстрое (~ 10^-9 с) нагревание малых объемов твердого термоядерного топлива