Когда будет термоядъ?

AVIXA · сентября 28, 2024, 21:33

Цитата: Python от сентября 28, 2024, 20:27Що, як піти шляхом міжзоряного космічного корабля на ядерних бомбах?

Беремо достатньо великий кратер, усю його внутрішню поверхню заповнюємо приймачами енергії (сонячними батареями, паровими енергетичними установками і т.п.), у центрі кратера на безпечній висоті періодично підриваємо водневі бомби. Це термояд чи не термояд?

Непогана iдея.
Бомби цi можуть бути такими собi маленькими капсулами.
А термо- вони чи нi, то не важливо, головне що ядернi.

AVIXA · сентября 28, 2024, 22:24

Если же ткнуть пальцем в небо, в сторону Солнца, то мы там увидим?
Увидим там гипотезу Эддингтона 1920-х годов о протон-протонном цикле.

Реакция слияния двух протонов происходит в две стадии. Сначала два протона образуют дипротон ( $[tex]{\displaystyle \mathrm {^{2}H} }[/tex]$ ):
$[tex]{\displaystyle \mathrm {_{1}^{1}H} +\mathrm {_{1}^{1}H} \rightarrow \mathrm {_{2}^{2}H} .}[/tex]$
Дипротон практически моментально распадается обратно на два протона (протонный распад), однако в крайне редком случае он успевает испытать β+-распад, превращаясь в дейтрон (ядро дейтерия $[tex]{\displaystyle \mathrm {^{2}H} }[/tex]$ ):
$[tex]{\displaystyle \mathrm {_{2}^{2}He} \rightarrow \mathrm {_{1}^{2}H} +e{^{+}}+\nu _{e}.}[/tex]$
Таким образом, общая формула реакции:
$[tex]{\displaystyle \mathrm {_{1}^{1}H+_{1}^{1}H} \rightarrow \mathrm {_{1}^{2}H} +e{^{+}}+\nu _{e}+\mathrm {0.42MeV} .}[/tex]$

Ну этот β+ распад... Существует ли он в реальности?
Если да, то в таком случае Солнце откуда-то ниоткуда черпает энергомассу.
Раньше, лет десять плюс тому назад, с объяснением сего было проще, так как присутствующие в реакции позитроны считались виртуальными, сейчас же Бог знает как с этим быть.

AVIXA · сентября 28, 2024, 23:12

Да и возможность слияния двух протонов в дейтрон...
Кто ответит:
при расстоянии между двумя одноимёнными зарядами, стремящемся к нулю, сила взаимного отталкивания будет стремиться к чему?

Agnius · сентября 28, 2024, 23:51

Цитата: AVIXA от сентября 28, 2024, 23:12Да и возможность слияния двух протонов в дейтрон...
Кто ответит:
при расстоянии между двумя одноимёнными зарядами, стремящемся к нулю, сила взаимного отталкивания будет стремиться к чему?

Прям письмо ученому соседу

AVIXA · сентября 29, 2024, 01:23

Ну в настоящее время к протон-протонной реакции добавляется ещё протон-электрон-протонная.

Цитата из английской ВИКИ:

ЦитироватьПервым шагом во всех ответвлениях является слияние двух протонов в дейтрон. По мере слияния протонов один из них претерпевает бета-плюс распад, превращаясь в нейтрон путем испускания позитрона и электронного нейтрино (хотя в результате реакции "pep" образуется небольшое количество ядер дейтерия, см. Ниже):
$[tex]p^{+}+p^{+}+e^{-}\rightarrow^{2}_{1}D+e^{+}+{\nu}_{e}+0,42[/tex]$ МэВ

позитрон будет аннигилировать с электроном из окружающей среды на два гамма-излучения. Включая эту аннигиляцию и энергию нейтрино, итоговая реакция

$[tex]p^{+}+p^{+}+e^{-}\rightarrow^{2}_{1}D+e^{+}+{\nu}_{e}+1,442[/tex]$ МэВ

И из российской:

ЦитироватьВ некоторых случаях (на Солнце 0,25 %, или в одной реакции из 400) слияние протонов в ядро дейтерия происходит не с эмиссией позитрона, а с поглощением электрона. Это слияние двух протонов и электрона называется pep-реакцией (по частицам в начальном состоянии); в ней излучается моноэнергетическое нейтрино с энергией 1,44 МэВ, выпускаемое при электронном захвате.

Общая формула электронного захвата $[tex]{\displaystyle \mathrm {p} ^{+}+\mathrm {e} ^{-}\rightarrow \mathrm {n} +{\nu }_{e}\,}{\displaystyle \mathrm {p} ^{+}+\mathrm {e} ^{-}\rightarrow \mathrm {n} +{\nu }_{e}\,},[/tex]$ и электронный захват происходит внутри дипротона, пока он не распался.

Комментировать их по понятным причинам не стану

Andrey Lukyanov · сентября 29, 2024, 11:57

Цитата: AVIXA от сентября 28, 2024, 22:24Если да, то в таком случае Солнце откуда-то ниоткуда черпает энергомассу.

Что значит «ниоткуда»? Из себя самого. Масса Солнца непрерывно уменьшается.

AVIXA · сентября 29, 2024, 17:22

Ещё раз к протон-электрон-протонной реакции.

Первое:
а) нейтрон может распадаться на протон и электрон;
б) протон может поглощать (или присоединять к себе) электрон, превращаясь в нейтрон.

Второе:
протон и нейтрон могут соединяться в дейтрон (ядро дейтерия).

Ну что тут комментировать?
Эти процессы наблюдаются на Земле.

AVIXA · сентября 29, 2024, 17:55

Правда пишут, что на Солнце протон-электрон-протонная реакция, то есть с поглощением протоном электрона, происходит только в одном случае из четырёхсот, во всех остальных трёхсот девяносто девяти случаях осуществляется эмиссия: протон излучает позитрон и превращается в нейтрон.
Однако...
В случае эмиссии нейтроном электрона первый превращается в протон с соответственно меньшей массой.
Закон Сохранения при этом соблюдается: "сколько в одном месте убыло, столько в другом месте прибыло".
А вот в случае с эмиссией протоном позитрона масса, равная массе двух электронов, появляется ниоткуда.

злой · сентября 29, 2024, 18:27

Я, помнится, читал, что при определённых условиях электроны и позитроны могут появляться из фотонов определённых энергий. Поэтому протоны и нейтроны могут взаимно превращаться, правда, чтобы протону испустить позитрон, нужно, чтобы в этот протон хорошенько ударило гамма-квантом с энергией, соответствующей массе позитрона плюс массе, которой протону недостаёт до нейтрона. У ~~сказочников~~ физиков все ходы продуманы. И это они ещё тузов из рукавов не доставали.

bvs · сентября 29, 2024, 18:38

Цитата: AVIXA от сентября 28, 2024, 23:12Да и возможность слияния двух протонов в дейтрон...
Кто ответит:
при расстоянии между двумя одноимёнными зарядами, стремящемся к нулю, сила взаимного отталкивания будет стремиться к чему?

Если брать расстояние между центрами, то оно не будет равно нулю, так как протон имеет размер, он не точечный.

злой · сентября 29, 2024, 18:46

Да и вообще, в микромире макроскопические "житейские" представления имеют ограниченную применимость. Взаимодействие двух протонов, строго говоря, неправильно представлять как столкновение двух упругих шариков.

Andrey Lukyanov · сентября 29, 2024, 19:25

Цитата: AVIXA от сентября 29, 2024, 17:55А вот в случае с эмиссией протоном позитрона масса, равная массе двух электронов, появляется ниоткуда.

Для этого нужно добавить прилично энергии. А у энергии своя масса.

AVIXA · сентября 29, 2024, 20:06

bvs и злой, охотно соглашусь с вами в том, что сам мой вопрос некорректный.

AVIXA · сентября 29, 2024, 20:17

Цитата: Andrey Lukyanov от сентября 29, 2024, 19:25
Цитата: AVIXA от сентября 29, 2024, 17:55А вот в случае с эмиссией протоном позитрона масса, равная массе двух электронов, появляется ниоткуда.
Для этого нужно добавить прилично энергии. А у энергии своя масса.

С одной стороны да на первый взгляд энергии - тьма.
Ну вот смотрите: протон и электрон.
Вдруг протон, вопреки ЗСЭ, обращается в нейтрон, порождая электрону другого напарника - позитрон.
Позитрон с электроном аннигилируют в два гамма кванта.
Энергия немалая.
Затем нейтрон снова распадается на протон и электрон, затем протон снова обращается в нейтрон, выбрасывая позитрон...
Вечная батарейка получается.

Bhudh · сентября 29, 2024, 20:40

Где "вопреки ЗСЭ", в центре Солнца, где температура 15 миллионов градусов?!
Ну да, там же совсем никакой энергии нет, откуда ж её там взять-то...

AVIXA · сентября 29, 2024, 22:26

Да, и во избежание возможного непонимания друг друга о массе.

Цитата из ВИКИ:

ЦитироватьТермин «релятивистская масса» обычно не используется в физике элементарных частиц и ядерной физике, и его часто избегают авторы специальной теории относительности в пользу обозначения релятивистской энергии тела.

Цитата из Академика:

ЦитироватьВ современной физике понятие «количество вещества» имеет другой смысл, а под массой понимают два различных свойства физического объекта:

Гравитационная масса показывает, с какой силой тело взаимодействует с внешними гравитационными полями (пассивная гравитационная масса) и какое гравитационное поле создаёт само это тело (активная гравитационная масса) — эта масса фигурирует в законе всемирного тяготения.

Инертная масса, которая характеризует меру инертности тел и фигурирует во втором законе Ньютона. Если произвольная сила в инерциальной системе отсчёта одинаково ускоряет разные тела, этим телам приписывают одинаковую инертную массу.

Теоретически, гравитационная и инертная масса равны, поэтому в большинстве случаев просто говорят о массе, не уточняя какую из них имеют в виду.

Масса тела не зависит от того, какие внешние силы и в какой момент на это тело действуют.

Bhudh · сентября 29, 2024, 22:37

Цитата: AVIXA от сентября 29, 2024, 22:26Цитата из Академика

А "Академик" — это кто?

AVIXA · сентября 30, 2024, 00:25

Цитата: злой от сентября 29, 2024, 18:27Я, помнится, читал, что при определённых условиях электроны и позитроны могут появляться из фотонов определённых энергий.

Рождение пар.
Процесс, обратный аннигиляции.
Почему именно пар (электрон-позитронных)?
Вроде бы это предсказывается уравнениями Дирака.
Точных доказательств того, что из одного гамма кванта рождается именно электрон-позитронная пара, а не отдельный электрон или позитрон нет, это на сегодняшний день не представляется возможным.
Посему принято: пары.

AVIXA · сентября 30, 2024, 00:40

Цитата: злой от сентября 29, 2024, 18:27чтобы протону испустить позитрон, нужно, чтобы в этот протон хорошенько ударило гамма-квантом

Получится нейтральный пион, он же пи-мезон

bvs · сентября 30, 2024, 01:01

Цитата: Bhudh от сентября 29, 2024, 20:40Где "вопреки ЗСЭ", в центре Солнца, где температура 15 миллионов градусов?!
Ну да, там же совсем никакой энергии нет, откуда ж её там взять-то...

Там https://ru.wikipedia.org/wiki/Туннельный_эффект работает. В классической физике превращение протона в нейтрон невозможно.

AVIXA · сентября 30, 2024, 03:10

Цитата: bvs от сентября 30, 2024, 01:01https://ru.wikipedia.org/wiki/Туннельный_эффект работает. В классической физике превращение протона в нейтрон невозможно.

Набираем в поисковике "Электронный захват" и начинаем читать:

ЦитироватьЭлектро́нный захва́т, e-захват — один из видов бета-распада атомных ядер. При электронном захвате один из протонов ядра захватывает орбитальный электрон и превращается в нейтрон...

О туннельном эффекте ни слова

AVIXA · сентября 30, 2024, 15:15

Итак, термояд будет через 30 лет.
Или через 20.
Что не суть важно главное, что так будет всегда.

AVIXA · сентября 30, 2024, 15:45

Попалась мне вот такая информация по мировому производству электроэнергии:

Уголь (36%)
Природный газ (23%)
Гидроэнергетика (15%)
Ядерная энергия (10%)
Ветер (7%)
Солнечная энергия (4%)
Прочее (5%)

Удивился дважды.

Первое: очень большая доля зелёной энергетики (даже без гидростанций).
Наверное я всё же поспешил назвать ветроэнергетику баловством, хотя вопросы по её экологичности всё же остались.

Второе: очень низкая доля атомной энергетики.

AVIXA · сентября 30, 2024, 16:49

Некоторые страны особенно интенсивно развивают ветроэнергетику. Доля ветроэнергетики в общем производстве электроэнергии в некоторых странах в 2019 году:

Дания 48 %
Ирландия 33 %
Португалия 27 %
Германия 26 %
Великобритания 22 %
Испания 21 %
Европейский Союз в целом 15 %

Но по состоянию на 2023 год западные производители соответствующего оборудования уже терпят убытки.

Rusiok · октября 6, 2024, 17:35

https://youtu.be/RnfdusG1rXY?si=2Ut2yAbI3Z_SHoZJ
На 4:37 "термояд не имеет военных приложений, и поэтому это все так вяло движется".

Лингвофорум

Когда будет термоядъ?

AVIXA

AVIXA

AVIXA

Agnius

AVIXA

Andrey Lukyanov

AVIXA

AVIXA

злой

bvs

злой

Andrey Lukyanov

AVIXA

AVIXA

Bhudh

AVIXA

Bhudh

AVIXA

AVIXA

bvs

AVIXA

AVIXA

AVIXA

AVIXA

Rusiok

Быстрый ответ