Главная » Интересные факты

Мезоны и ядерная энергия

11:55, Четверг, 29 декабря 2011 | Комментариев нет

Появилась надежда использовать свойства мезонов для ускорения реакции синтеза ядер.
Проблема использования энергии синтеза ядер — одна из основных в сегодняшней физике. Особым вниманием пользуется реакция синтеза ядер дейтерия и трития: d + t-4He + n+17,6 МэВ. Для того, чтобы ее осуществить, необходимо сблизить ядра d и t до расстояний около 10 в минус 11 степени см, после чего реакция синтеза идет уже с заметной вероятностью. В настоящее время исследуются раз­личные способы сближения ядер — нагревание плазмы при сжатии сме­си D2 +T2 в термоядерных уста­новках (токамаках и стеллараторах), нагревание при сжатии лазер­ным лучом, сжатие пучком элект­ронов.

Но существует еще одна принци­пиальная возможность сблизить ядра d и t, в основе которой лежит явление катализа ядерных реакций м-ме­зонами, масса которых превосходит массу электрона в 200 раз. Суть явле­ния состоит в том, что м-мезон вместе с ядрами d и t может образовать мезомолекулу, в которой яд­ра d и t находятся друг от друга на расстоянии приблизительно 5 • 10 в минус 11 степени см. Скорости основных про­цессов, приводящих к образованию мезомолекулы, по крайней мере в 100 раз превышают скорость распа­да м-мезона. Поэтому в принципе м-мезон может за время своей жиз­ни (2,2 • 10 в минус 6 степени сек) последовательно образовать примерно 100 мезомолекул. Весьма важно и то, что вероят­ность выбывания м-мезона из катали­тического цикла составляет, по расче­там, всего 1 %.

До недавнего времени мезонно-каталитический способ синтеза ядер не рассматривался всерьез, посколь­ку все расчеты показывали, что ско­рость образования мезомолекул при­близительно в 10 раз меньше, чем скорость распада м-мезонов. Одна­ко недавно сотрудники Объединен­ного института ядерных исследований С. И. Виницкий, Л. И. Пономарев и другие провели расчеты, из которых сле­дует, что благодаря специфическому резонансному механизму мезомоле­кулы (dtм,) могут образовываться со скоростью на три порядка большей, чем считалось до сих пор.

Это означает, что при определен­ных условиях в молекулярной смеси D2 + T2 один м-мезон может ката­лизировать примерно 100 реакций синтеза d+t-4He + n, освобождая при этом около 2 ГэВ энергии и 100 нейтронов.
Предварительные расчеты Ю. В. Пет­рова из Ленинградского института ядерной физики АН СССР показали, что способ получения ядерной энер­гии на основе м-мезонного катализа может оказаться перспективным.

Ваши любимые серии Top Gear ждут Вас


Рекоменуем к прочтению: Дешевый рынок автомобилей в РФ
Вернуться на главную страницу

Оставьте свой комментарий!

Заполните все необходимые поля ниже и отправьте свой комментарий. Соблюдайте этику и культуру языка. Оставляйте комментарии по теме материала. Не распространяйте спам.
Вы можете зайти на сайт под своим логином и паролем или зарегистрироваться.

Наш сайт поддерживает авторизацию с помощью Gravatar. Чтобы получить свой глобальный аватар, зарегистрируйтесь на gravatar.com.