莱特-维格纳方程,也就是Breit-Wigner方程对吧?”
“那么你肯定也推导出了这个方程的核聚变变式,也就是单能级中子俘获的共振截面是不是?”
大于立马回了声没错,将手中的笔记本往前翻了一页,露出了上头的一道公式:
σγ(Ec)=σ0ΓγΓ(E0Ec)121/(1+y2)+2Γ(Ec?E0)。
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徐云见状,暗道了一声果然如此。
大于的这道公式其实不难理解,E0就是质心坐标系中共振峰的能量也就是Ec+ΔEb与复合核激发态所匹配的能量,Γ为12共振峰值对应的总能量宽度,σ0是最大的截面,Γγ是辐射俘获宽度。
这算是布莱特-维格纳方程的基础变式之一,但更深入的一些物理意义却暂时没被解析出来。
随后徐云想了想,在脑海中过了一遍思路,对大于说道:
“大于,在这个公式的基础上,你先引入量子隧穿,然后想想会发生什么情况?”
“量子隧穿啊”
大于闻言摸了两下下巴,很快开始思考了起来。
量子隧穿。
它是指粒子在经典力学下无法通过能量壁垒,但在量子力学下却有一定概率穿过的现象。
其基本原理是根据量子力学的波粒二象性,粒子可以表现为波的形式,它的波函数可以在势垒外衰减,但是存在一定的概率穿透势垒并进入势垒内部。
在势垒内部,波函数的幅度和相位均受到影响,而在势垒外部,波函数的幅度随距离的增加而指数级衰减,但其相位不变。
当粒子遇到能量势垒时,根据波函数的性质,其波函数会在势垒内部反射和透射。
即使是在能量低于势垒高度的情况下,粒子也有一定概率穿过势垒并出现在势垒另一侧。
这种现象在微观尺度上很常见,如电子穿过材料的能带隙、α射线穿过物体等都是量子隧穿现象,相关概念也在数十年前就被提出了。
几分钟后。
陷入沉思的大于忽然想到了什么,眼前顿时一亮:
“徐云同志,莫非你的意思是”
“由于量子隧穿的存在,所以克服库仑势垒所需的温度比预期的要小,粒子克服静电屏障的概率增大,加上介质下温度下的麦克斯韦分布近似”
“所以碰撞聚变的粒子动能处在一个狭窄的能量窗口,从而导致聚变截面也会进一步降低?”
徐云重重点了点头:
“没错。”
量子隧穿对核聚变的影响其实是很大的,例如太阳之所以能天然发生聚变反应,原因也是在于量子隧穿的存在。
大于所提到的这个窗口其实就是赫赫有名的伽莫夫窗口,但进一步分析的话还要加上劳森判据和三乘积才行,具体就不多赘述了。
不过眼下大于纠结的核心主要在于截面差值的物理性质,因此徐云只需要帮他理清脉络就行了。
果不其然。
在被徐云点通了量子隧穿的影响后。
大于很快便将注意力放到了共振效应上。
这一次不需要徐云提示,他便很快自己做起了分析:
“如果在核聚变考虑共振效应,那么显然指的就是3α反应”
“在非弹性散射发生后,剩下原子核仍处于激发态,被释放的中子能量必然明显小于入射中子的能量,也就是负荷和有可能释放两个或者多个中子的能量。”
”复合核有可能释放两到多个中子的能量,中子与原子核可以不发生中子吸收与复合核的形成而相互作用,这里应该就要用共振能区来解释了嗨,这我怎么想不到呢,我真笨”
“然后这样这样再那样那样”
十多分钟后。
大于有些感慨的将圆珠笔放到了桌上,眼中闪过了一丝光芒:
“果然所有轻核反应的截面均绝对不可能超过5巴,泰勒他们在这个数据上算错了!”
在TU双人组联名发布那篇封神之作之前也就是1950年的时候,泰勒曾经单独发布过一篇论文。
论文中详细的推导了轻核反应的截面问题,并且极其笃定的宣称氚氚反应最大截面是15个巴。
这个结论的推导过程非常精细,绝不可能是刻意放出来诱导外人的消息——那时候欧美几大国家都在全力研究轻核反应的理论问题。
并且根据毛熊那边掌握的情况来看,T-U构型也确实顺延了这个理论结果。
也就是海对面所以得氢弹数据设计,都是按照“氚氚反应最大截面是15个巴”来做的。
这种做法并不能说有问题,因为15巴的情景显然要大于5巴。
就相当于你配了台电脑,实际