Hiệu ứng lượng tử trong quá trình tổng hợp hạt nhân trong plasmas cực đậm đặc

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lê Thị Thúy Ngân HIỆU ỨNG LƯỢNG TỬ TRONG QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP HẠT NHÂN TRONG PLASMAS CỰC ĐẬM ĐẶC LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT Thành phố Hồ Chí Minh - 2015 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM TP HỒ CHÍ MINH Lê Thị Thúy Ngân HIỆU ỨNG LƯỢNG TỬ TRONG QUÁ TRÌNH TỔNG HỢP HẠT NHÂN TRONG PLASMAS CỰC ĐẬM ĐẶC Chuyên ngành : Vật lí nguyên tử Mã số : 60 44 01 06 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC VẬT CHẤT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS ĐỖ XUÂN HỘI Thành phố Hồ Chí Minh – 2015 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin bày tỏ lịng kính trọng biết ơn sâu sắc đến Thầy TS Đỗ Xuân Hội (trường ĐH Quốc tế, ĐHQG TP.HCM) người trực tiếp hướng dẫn tơi q trình hoàn thiện luận văn Thầy đưa lời khun có tính định hướng tạo điều kiện thuận lợi để tơi hồn thành tốt luận văn Nhờ Thầy mà học nhiều điều bổ ích, từ kiến thức chuyên ngành bản, nghiêm túc công việc phương pháp nghiên cứu đề tài khoa học Với giúp đỡ nhiệt tình Thầy, luận văn thực đạt kết mong muốn Bên cạnh đó, Tơi xin gửi lời cảm ơn đến phòng Đào tạo sau đại học - Trường Đại học Sư phạm Tp HCM hướng dẫn, tạo điều kiện thủ tục cho suốt q trình học tập Xin cảm ơn q Thầy Cơ hội đồng chấm luận văn dành thời gian đọc cho tơi nhận xét, đóng góp q báo để hồn chỉnh luận văn Ngồi ra, tơi xin gởi lời cảm ơn Thầy Tạ Đức Hải (giảng viên Học viện Kỹ thuật Quân sự) nhiệt tình giúp đỡ tơi q trình sử dụng phần mềm tin học Matlab Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2015 Học viên thực Lê Thị Thúy Ngân ii MỤC LỤC Trang phụ bìa Lời cảm ơn i Mục lục ii Danh mục bảng iii Danh mục hình vẽ, đồ thị iv MỞ ĐẦU Chương LÝ THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG TỔNG HỢP HẠT NHÂN 1.1 Phản ứng tổng hợp hạt nhân 1.2 Tốc độ phản ứng hạt nhân 1.3 Phản ứng nhiệt hạt nhân 1.4 Phản ứng áp suất hạt nhân Chương THẾ MÀN CHẮN TRONG MÔI TRƯỜNG PLASMA OCP .11 2.1 Mơ hình plasma thành phần (OCP_One Component Plasma) 11 2.2 Biểu thức liên hệ chắn hàm phân bố xuyên tâm Định lí Widom…………… 11 2.3 Biểu thức chắn 14 Chương HỆ SỐ KHUẾCH ĐẠI CỦA PHẢN ỨNG ÁP SUẤT HẠT NHÂN 24 3.1 Giá trị h cổ điển 24 3.1.1 Phương pháp tiếp cận 24 3.1.2 Một số biểu thức h cổ điển cơng trình gần 25 3.2 Giá trị h lượng tử 32 3.2.1 Tổng quát 32 3.2.2 Một số cơng trình nghiên cứu gần .33 3.2.3 Biểu thức đề nghị cho h0 (Γ, ζ ) 51 3.3 Kết luận chương 57 KẾT LUẬN 57 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 iii DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 2.1 Hệ số a k hệ thức (2.18) cho [3] 15 Bảng 2.2 Hệ số h i hệ thức (2.18) 22 Bảng 3.1 Các hệ số a k 30 Bảng 3.2 Giá trị h số cơng trình gần 32 Bảng 3.3 Giá trị cho mô Monte Carlo PIMC [11] 34 Bảng 3.4 Giá trị h số cơng trình gần tính đến hiệu ứng lượng tử .56 iv DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Hình 1.1 Sơ đồ tương tác hàng rào Coulomb Hình 2.1 Đồ thị dao động g(r) với Γ =5,10, 20, 40,80,160 cho mô MC [6] 16 Hình 2.2 Đồ thị hàm phân bố xuyên tâm g(r) tương ứng với Γ =5 , đường liền nét cho hệ thức (2.13), H(r) hệ thức (2.19.1), chấm trịn cho mơ MC [6] 16 Hình 2.3 Đồ thị sai 103(g(r)-g MC (r)) số giá Γ=5, trị g(r) suy từ (2.13), H(r) hệ thức (2.19.1) g MC (r) cho mô MC [6] 17 Hình 2.4 Đồ thị hàm phân bố xuyên tâm g(r) tương ứng với Γ =10 , đường liền nét cho hệ thức (2.13), H(r) hệ thức (2.19.2), chấm trịn cho mơ MC [6] 17 Hình 2.5 Đồ thị g(r) sai số suy 103(g(r)-g MC (r)) từ (2.13), H(r) trị Γ =10 , thức (2.19.2) giá hệ g MC (r) cho mô MC [6] 18 Hình 2.6 Đồ thị hàm phân bố xuyên tâm g(r) tương ứng với , đường liền nét cho hệ thức (2.13), H(r) hệ thức (2.19.3), chấm trịn cho mơ MC [6] 18 Hình 2.7 Đồ thị sai số 103(g(r)-g MC (r)) giá trị g(r) suy từ (2.13), H(r) hệ thức (2.19.3) Γ=20, g MC (r) cho mô MC [6] 19 Hình 2.8 Đồ thị hàm phân bố xuyên tâm g(r) tương ứng với Γ=40 , đường liền nét cho hệ thức (2.13), H(r) hệ thức (2.19.4), chấm tròn cho mô MC [6] 19 Hình 2.9 Đồ thị sai số 103(g(r)-gMC(r)) giá trị Γ=40, g(r) suy từ (2.13), H(r) hệ thức (2.19.4) g MC (r) cho mô MC [6] 20 Hình 2.10 Đồ thị hàm phân bố xuyên tâm g(r) tương ứng với Γ=80, v đường liền nét cho hệ thức (2.13), H(r) hệ thức (2.19.5), chấm trịn cho mơ MC [6] 20 Hình 2.11 Đồ thị sai số 103(g(r)-g MC (r)) giá trị Γ=80, g(r) suy từ (2.13), H(r) hệ thức (2.19.5) g MC (r) cho mô MC [6] 21 Hình 2.12 Đồ thị hàm phân bố xuyên tâm g(r) tương ứng với Γ=160, đường liền nét cho hệ thức (2.13), H(r) hệ thức (2.19.6), chấm trịn cho mơ MC [6] 21 Hình 2.13 Đồ thị sai số 103(g(r)-g MC (r)) giá trị Γ=160, g(r) suy từ (2.13), H(r) hệ thức (2.19.6) g MC (r) cho mô MC [6] 22 Hình 3.1 Đồ thị h theo lnΓ, đường liền nét hệ thức h 0DWS (3.1), chấm tròn h 0MC99 cho cơng trình [6] 26 Hình 3.2 Đồ thị sai số h 0DWS (3.1) h 0MC99 cho công trình [6] 26 Hình 3.3 Đồ thị h theo ln Γ, đường liền nét hệ thức h 0DWS (3.2), chấm tròn h 0MC99 cho cơng trình [6] 27 Hình 3.4 Đồ thị sai số h 0DWS (3.2) h 0MC99 cho cơng trình [6] 27 Hình 3.5 Đồ thị h theo lnΓ, đường liền nét hệ thức h 0G (3.3), chấm tròn h 0MC99 cho cơng trình [6] 28 Hình 3.6 Đồ thị sai số h 0G (3.3) h 0MC99 cho cơng trình [6] 28 Hình 3.7 Đồ thị h theo lnΓ, đường liền nét hệ thức h 0CHU (3.4), chấm tròn h 0MC99 cho cơng trình [6] 29 Hình 3.8 Đồ thị sai số h 0CHU (3.4) h 0MC99 cho cơng trình [6] .30 Hình 3.9 Đồ thị h theo lnΓ, đường liền nét hệ thức h (3.5), chấm tròn h 0MC99 cho cơng trình [6] 31 Hình 3.10 Đồ thị sai số h (3.5) h 0MC99 cho cơng trình [6] .31 Hình 3.11 Đồ thị h cho mô Monte Carlo sử dụng tích phân lộ trình Militzer Pollock thực [11] .34 Hình 3.12 Đồ thị h 0JAN ( Γ, ζ ) biểu thức (3.6) Chấm tròn giá trị h cho [11] 35 vi Hình 3.13 Đồ thị h 0JAN biểu thức (3.6) Đường liền nét biểu thức (3.6), chấm tròn giá trị cho [11] 36 Hình 3.14 Đồ thị sai số h 0JAN (3.6) với h cho [11] 37 Hình 3.15 Đồ thị sai số phần cổ điển h 0JAN biểu thức (3.6) h 0MC99 cơng trình [6] .38 Hình 3.16 Đồ thị h 0OGA ( Γ, ζ ) biểu thức (3.17) Chấm tròn giá trị cho [11] 39 Hình 3.17 Đồ thị h 0OGA biểu thức (3.7) Đường liền nét biểu thức (3.7), chấm tròn giá trị cho [11] 40 Hình 3.18 Đồ thị sai số h 0OGA (3.7) với h cho [11] 41 Hình 3.19 Đồ thị sai số phần cổ điển h 0OGA biểu thức (3.7) h 0MC99 cơng trình [6] .42 Hình 3.20 Đồ thị h 0CHU ( Γ, ζ ) biểu thức (3.8) Chấm tròn giá trị cho [11] … 43 Hình 3.21 Đồ thị h 0CHU biểu thức (3.8) Đường liền nét biểu thức (3.8), chấm tròn giá trị cho [11] 44 Hình 3.22 Đồ thị sai số h 0CHU (3.8) với h cho [11] 45 Hình 3.23 Đồ thị h ( Γ, ζ ) biểu thức (3.19) Chấm tròn giá trị cho [11] .46 Hình 3.24 Đồ thị h biểu thức (3.9) ứng với giá trị η Đường liền nét hệ thức h biểu thức (3.9), chấm tròn giá trị cho [11] 47 Hình 3.25 Đồ thị sai số h (3.9) ứng với giá trị η với h cho [11] 48 Hình 3.26 Đồ thị h (3.9) theo lnΓ, đường liền nét phần cổ điển hệ thức (3.9), chấm tròn giá trị h 0MC99 [6] .49 Hình 3.27 Đồ thị sai số phần cổ điển biểu thức h (3.9) kết mô MC cổ điển h 0MC99 [6] 49 Hình 3.28 Đồ thị h cổ điển biểu thức (3.5) đồ thị h phần cổ điển biểu thức (3.9) Đường liền nét (3.5) đường gạch chấm phần vii cổ điển biểu thức (3.9) 50 Hình 3.29 Đồ thị sai số h phần cổ điển h (3.9) phần h MC lượng tử [11] ứng với giá trị η 51 Hình 3.30 Đồ thị h ( Γ, ζ ) biểu thức (3.10) Chấm tròn giá trị cho [11] 52 Hình 3.31 Đồ thị h biểu thức (3.10) ứng với giá trị η Đường liền nét hệ thức h biểu thức (3.10), chấm tròn giá trị cho [11] 53 Hình 3.32 Đồ thị sai số h (3.10) ứng với giá trị η với h cho [11] 54 Hình 3.33 Đồ thị h theo lnΓ, đường liền nét phần cổ điển hệ thức h (3.10), chấm trịn h 0MC99 cổ điển cho cơng trình [6] 55 Hình 3.34 Đồ thị sai số phần cổ điển hệ thức h (3.10) h 0MC99 cổ điển cho công trình [6] 55 MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Phản ứng tổng hợp hạt nhân, biết, phản ứng tỏa lượng, nguồn lượng nói bất tận cho tương lai nhân loại đồng thời, nguyên nhân thiên thể phát sáng vũ trụ, Mặt Trời Thái dương hệ Thông thường, ta hay đề cập đến loại phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy điều kiện nhiệt độ cao nên phản ứng thường gọi phản ứng nhiệt hạt nhân Thật ra, có tồn trình tổng hợp hạt nhân nhẹ khác điều kiện mật độ hạt lớn dù nhiệt độ hệ không cao Khi này, áp suất hệ hạt lớn, tương tác đẩy Coulomb hai hạt nhân bị vượt qua tổng hợp hai hạt nhân nhẹ hạt nhân nặng hình thành Các phản ứng loại thường xảy môi trường plasmas cực đậm đặc Phản ứng tổng hợp hạt nhân điều kiện mật độ khối lượng lớn, nguồn lượng thiên thể lùn trắng neutron, khuếch đại đáng kể ảnh hưởng môi trường đậm đặc lên tương tác đẩy Coulomb hai hạt nhân Đây đề tài nghiên cứu nhà vật lý phạm vy toàn giới Khi nhiệt độ chất khí cao vài ngàn độ electron mang điện tích âm bắt đầu bứt khỏi nguyên tử chuyển động tự do, nguyên tử trở thành ion mang điện tích dương Nhiệt độ cao số electron bứt khỏi ngun tử chất khí nhiều, tượng gọi ion hố chất khí Các nhà khoa học gọi thể khí ion hố "trạng thái plasma" Plasma trạng thái thứ tư vật chất (ngoài trạng thái khác rắn, lỏng, khí) Plasma khơng phổ biến Trái Đất nhiên 99% vật chất vũ trụ tồn dạng plasma Trong lòng phần lớn phát sáng vũ trụ có nhiệt độ áp suất cực cao, vật chất lịng trạng thái plasma Xung quanh thường gặp vật chất trạng thái plasma Như ống đèn huỳnh quang, đèn neon, hồ quang điện sáng chói tìm thấy dấu vết Hơn nữa, tầng ion xung quanh Trái đất, tượng cực quang, khí phóng điện sáng chói khí chổi ta tìm 45 Hình 3.22 Đồ thị sai số h 0CHU (3.8) với h cho [11]  Với η = 0.1 sai số lớn vào khoảng 17% Γ= 40 nhỏ vào khoảng 0.1% Γ=0.5  Với η = 0.25 sai số lớn vào khoảng 37% Γ=100 nhỏ vào khoảng 4% Γ=0.5  Với η = 0.5 sai số lớn vào khoảng 47% Γ=100 nhỏ vào khoảng 8% Γ=0.5 46  Với η = sai số lớn vào khoảng 63 % Γ=200 nhỏ vào khoảng 13% Γ=0.5  Với η = sai số lớn vào khoảng 64% Γ =100 nhỏ vào khoảng 19% Γ=0.5 Như vậy, ta thấy cơng thức (3.8) có sai số tăng theo Γ so sánh với h cho [12] Biểu thức h cơng trình [2] đề nghị h0 (Γ, ζ )= h0 (Γ) + h′(Γ, ζ ) + h′′(ζ ) (3.9) Trong : h0 (= Γ) 0.954 + 0.1993204ln(Γ) - 0.0959109(ln(Γ)) + 0.0218715(ln(Γ))3 - 0.002514(ln(Γ)) + 0.0001177(ln(Γ))5 phần cổ điển = h′(Γ, ζ ) 0.02943480642ln(Γ)ζ 1/ phần cổ điển lượng tử −0.06580421288ζ − 0.2328305658ζ + 0.08680626244ζ − 0.009433827967ζ h′′(ζ ) = phần lượng tử Hình 3.23 Đồ thị h0 (Γ, ζ ) biểu thức (3.9) Chấm trịn giá trị cho [11] 47 Hình 3.24 Đồ thị h biểu thức (3.9) ứng với giá trị η Đường liền nét hệ thức h biểu thức (3.9), chấm tròn giá trị cho [11] 48 Hình 3.25 Đồ thị sai số h (3.9) ứng với giá trị η với h cho [11]  Với η = 0.1 sai số lớn vào khoảng 16% Γ= 0.5 nhỏ vào khoảng 0.02% Γ=10  Với η = 0.25 sai số lớn vào khoảng 13% Γ=0.5 nhỏ vào khoảng 0.2% Γ=0.5  Với η = 0.5 sai số lớn vào khoảng 10% Γ=0.5 nhỏ vào khoảng 49 0.5% Γ=2, Γ=5 Γ=40  Với η = sai số lớn vào khoảng 7% Γ=0.5 nhỏ vào khoảng 0.1% Γ=0.5  Với η = sai số lớn vào khoảng 7% Γ=2 nhỏ vào khoảng 0.7% Γ=40 Γ=100 Như vậy, ta thấy cơng thức (3.9) có sai số tăng theo Γ so sánh với h cho [11] Hình 3.26 Đồ thị h (3.9) theo lnΓ, đường liền nét phần cổ điển hệ thức (3.9), chấm trịn giá trị h 0MC99 [6] Hình 3.27 Đồ thị sai số phần cổ điển biểu thức h (3.9) kết mô MC cổ điển h 0MC99 [6] Dựa vào đồ thị hình 3.27, ta thấy sai số phần cổ điển biểu thức (3.9) 50 kết mô MC cổ điển h 0MC99 có sai số lớn vào khoảng 5% Γ=10 nhỏ vào khoảng 0.8% Γ=40 Hình 3.28 Đồ thị h cổ điển biểu thức (3.5) đồ thị h phần cổ điển biểu thức (3.9) Đường liền nét (3.5) đường gạch chấm phần cổ điển biểu thức (3.9) 51 Hình 3.29 Đồ thị sai số h phần cổ điển h (3.9) phần h MC lượng tử [11] ứng với giá trị η 3.2.3 Biểu thức đề nghị cho h0 (Γ, ζ ) Trong phần này, đề nghị biểu thức khác cho h tiện lợi đồng thời tương thích với kết thực nghiệm Từ kết mô MC sử dụng tích phân lộ trình [11], dùng phần mềm Matlab để tối ưu hoá sai số, đồng thời để ý đến kết mô MC cổ điển phần (3.1), đề nghị đa thức h0 (Γ, ζ ) tính đến hiệu ứng lượng tử sau : h0 (Γ, ζ = ) h01 (Γ) + h02 (Γ, ζ ) + h03 (ζ ) (3.10) Trong đó: Φ 100Γ 1.039957 Φ = 1.056299 + 0.676936 − ( 0.274823ln Γ + 1.084319 ) − Γ Γ 100Γ h01= (Γ) h0 (lm) − phần cổ điển h02 (= Γ, ζ ) 0.03914ln Γζ 1/2 phần cổ điển lượng tử h03 (ζ ) = −0.06797ζ − 0.23498ζ + 0.08694ζ − 0.00947ζ phần lượng tử Và: = Φ ∑ ak (ln Γ)k k =0 52 Các hệ số a k cho bảng a0 a1 a2 a3 a4 a5 6.69370 −0.69922 −2.80549 1.95369 −0.43372 0.03298 Hình 3.30 Đồ thị h0 (Γ, ζ ) biểu thức (3.10) Chấm tròn giá trị cho [11] 53 Hình 3.31 Đồ thị h biểu thức (3.10) ứng với giá trị η Đường liền nét hệ thức h biểu thức (3.10), chấm tròn giá trị cho [11] 54 Hình 3.32 Đồ thị sai số h (3.10) ứng với giá trị η với h cho [11]  Với η = 0.1 sai số lớn vào khoảng 9% Γ= 0.5 nhỏ vào khoảng 0.5% Γ=5  Với η = 0.25 sai số lớn vào khoảng 6% Γ=0.5 nhỏ vào khoảng 0.3% Γ=5  Với η = 0.5 sai số lớn vào khoảng 7% Γ=100 nhỏ vào khoảng 0.2% Γ=2 Γ=5  Với η = sai số lớn vào khoảng 9% Γ=100 nhỏ vào khoảng 0.1% Γ=5 Γ=10  Với η = sai số lớn vào khoảng 6% Γ=2 nhỏ vào khoảng 0.5% Γ=10 55 Hình 3.33 Đồ thị h theo lnΓ, đường liền nét phần cổ điển hệ thức h (3.10), chấm tròn h 0MC99 cổ điển cho cơng trình [6] Hình 3.34 Đồ thị sai số phần cổ điển hệ thức h (3.10) h 0MC99 cổ điển cho cơng trình [6] Dựa vào đồ thị hình 3.33 hình 3.34, ta thấy sai số phần cổ điển hệ thức h (3.10) phần h 0MC99 gần 0% cho giá trị ≤ 𝛤 ≤ 160 Sau bảng giá trị h [11] số giá trị h số công trình gần đâykhi tính đến hiệu ứng lượng tử 56 Bảng 3.4 Giá trị h số cơng trình gần tính đến hiệu ứng lượng tử η 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.25 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 1 1 1 2 2 2 Γ 0.5 10 40 0.5 10 40 100 0.5 10 40 100 0.5 10 40 200 0.5 10 40 100 h [12] 0.87(4) 0.95(3) 1.01(3) 1.03(2) 1.02(3) 0.91(4) 0.82(2) 0.92(3) 0.97(3) 0.98(2) 0.957(3) 0.83(4) 0.71(4) 0.773(14) 0.869(19) 0.92(2) 0.93(2) 0.869(14) 0.734(16) 0.61(2) 0.708(9) 0.787(11) 0.844(14) 0.85(2) 0.797(19) 0.637(15) 0.442(14) 0.6184(18) 0.682(5) 0.725(7) 0.737(13) 0.698(16) 0.546(12) 0.443(8) h (3.6) 0.9675 0.9778 1.0199 1.0363 1.0125 0.8717 0.9578 0.9622 0.9953 0.9909 0.9404 0.6901 0.3449 0.9452 0.9423 0.9636 0.9326 0.8478 0.4568 -0.0848 0.9252 0.9106 0.9134 0.8400 0.7009 0.0865 -1.8567 0.8936 0.8604 0.8336 0.6930 0.4676 -0.5014 -1.8499 h (3.7) 1.1272 1.1141 1.0975 1.0667 1.0333 0.9265 1.1179 1.0997 1.0753 1.0287 0.9783 0.8327 0.7383 1.1062 1.0818 1.0485 0.9848 0.9186 0.7627 0.7436 1.0884 1.0550 1.0092 0.9251 0.8457 0.7386 1.0598 1.0615 1.0157 0.9546 0.8522 0.7758 0.8322 1.0663 h (3.8) 0.8750 0.9926 1.0559 1.0906 1.1006 1.0897 0.8693 0.9878 1.0531 1.0890 1.1003 1.0909 1.0828 0.8596 0.9804 1.0490 1.0869 1.0997 1.0921 1.0843 0.8420 0.9673 1.0421 1.0837 1.0984 1.0936 1.0801 0.8138 0.9466 1.0309 1.0791 1.0960 1.0953 1.0878 h (3.9) 0.7177 0.9073 1.0008 1.0357 1.0228 0.9387 0.6975 0.8811 0.9659 0.9840 0.9537 0.8281 0.7265 0.6750 0.8515 0.9265 0.9268 0.8802 0.7291 0.6387 0.6437 0.8101 0.8720 0.8508 0.7881 0.6319 0.4867 0.6005 0.7535 0.7991 0.7558 0.6828 0.5527 0.4503 h (3.10) 0.7813 0.8973 0.9934 1.0368 1.0303 0.9632 0.7602 0.8706 0.9586 0.9860 0.9628 0.8557 0.7691 0.7369 0.8405 0.9190 0.9293 0.8904 0.7583 0.6823 0.7045 0.7984 0.8641 0.8535 0.7987 0.6613 0.5331 0.6598 0.7407 0.7905 0.7580 0.6929 0.5795 0.4828 57 3.3 Kết luận chương Trong chương này, tác giả luận văn đề nghị hệ thức (3.10) để tính hệ số h , hệ số phản ánh khuếch đại phản ứng tổng hợp hạt nhân tác dụng chắn môi trường đậm đặc Hệ thức có ưu điểm bật sau : + Phối hợp mô hình cổ điển lượng tử, phần cổ điển tính tốn phù hợp với mơ hình nhiệt động lực hệ plasma, kiểm chứng xác đến 2‰ liệu MC + Chú ý thích đáng đến hiệu ứng lượng tử, hiệu ứng bỏ qua hạt nhân tương tác khoảng cách gần đủ để gây phản ứng tổng hợp hạt nhân + Độ xác hiệu ứng lượng tử MC lượng tử nâng cao so sánh với công trình khác 58 KẾT LUẬN Ngồi phản ứng tổng hợp hạt nhân xảy điều kiện nhiệt độ cao thường biết đến phản ứng nhiệt hạt nhân, cịn tồn q trình tổng hợp hạt nhân nhẹ khác điều kiện mật độ hạt lớn dù nhiệt độ hệ không cao; áp suất hệ hạt lớn, tương tác đẩy Coulomb hai hạt nhân bị vượt qua tổng hợp hai hạt nhân nhẹ hạt nhân nặng hình thành Các phản ứng loại thường xảy môi trường plasmas cực đậm đặc Với sai số đó, chấp nhận mơ hình OCP cổ điển để khảo sát hệ số khuếch đại phản ứng tổng hợp hạt nhân mật độ cao môi trường Tuy nhiên, hai hạt nhân cách khoảng nhỏ bước sóng nhiệt De Broglie ảnh hưởng lượng tử hiệu ứng đường ngầm trở nên quan trọng Vì ngun nhân này, mơ Monte Carlo tính tốn đại ý thích đáng đến hiệu ứng lượng tử để đạt đến độ xác cao tính hệ số khuếch đại Sau khảo sát chi tiết liệu mô Monte Carlo cổ điển Monte Carlo lượng tử, đồng thời tham khảo công trình gần liên quan đến việc thiết lập biểu thức giải tích chắn từ đó, hệ số khuếch đại, tác giả luận văn sử dụng phần mềm Matlab để tối ưu hoá sai số thu biểu thức giải tích chắn môi trường plasma OCP siêu đậm đặc, đó, tham số đặc trưng cho tác dụng lượng tử tính đến Hệ số khuếch đại phản ứng tổng hợp hạt nhân tính tốn tương thích với kết thực nghiệm MC cổ điển phù hợp với mô MC lượng tử Các kết thu có sai số nhỏ so với liệu số MC xác Đề tài tiếp tục theo nhiều phương hướng khác nhau, ví dụ khảo sát plasma hai thành phần nhiều thành phần tương ứng với số phản ứng tổng hợp hạt nhân thực tế, xét đến ảnh hưởng chắn ‘biển electron’ môi trường plasma,… 59 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đỗ Xuân Hội, (2002), “Thế chắn plasma với tham số tương liên Γ∈[5, 160]”, Tạp chí Khoa học Tự nhiên, ĐHSP TP.HCM, 28, tr 55-66 Đỗ Xuân Hội, Lý Thị Kim Thoa, (2010), “Khuếch đại tốc độ phản ứng tổng hợp hạt nhân mơi trường plasma OCP đậm đặc”, Tạp chí Khoa học Tự nhiên công nghệ, 21, tr 55-66 Phan Công Thành (2011), “Nhiệt động lực học plasma trạng thái kết tinh”, Master’s Thesis in Physic, HCM university of Pedagogy Tiếng Anh Chugunov A.I., DeWitt H.E (2009), “Nuclear fusion reaction rates for strong ly coupl6ed ionic mixtures”, Phys Rev C, 80, 014611 Chugunov A I., DeWitt H E., Yakovlev D G., (2007), “Coulomb tunneling for fusion reactions in dense matter: Path integral Monte Carlo versus mean field”, Phys Rev D, 76, 025028 De Witt H., Slattery W., Chabrier G (1996), “Numerical simulation of strongly coupled binary ionic plasmas”, Physica B, 228, 21 DeWitt H., Slattery W (1999), “Screening Enhancement of Thermonuclear Reactions in High Density Stars”, Contrib Plasma Phys., 39, 97 Gasques L R., Afanasjev A V., Aguilera E F., Beard M., Chamon L C., Ring P., Wiescher M., Yakovlev D G (2005), “Nuclear fusion in dense matter” Jancovici B (1977), “Pair correlation function in a dense plasma and pycnonuclear reactions in stars”, J Stat Phys., 17, 357 10 Militzer B., Pollock E L., (2005), “Dense plasma effects on nuclear reaction rates”, Phys Rev B, 71, 134303 11 Militzer B., Pollock E L (2004), “Equilibrum contact probabilities in dense plasma”, Phys Rev B, 71, 134303 12 Ogata S., Iyetomi H., Ichimaru S (1991), “Nuclear reaction rates in dense carbon-oxygen mixtures”, Astrophys J., 372, 259 13 Salpeter, E E (1954), Electron Screening and Thermonuclear Reactions, Australian J Phys., 7, 373 ... PHẢN ỨNG TỔNG HỢP HẠT NHÂN 1.1 Phản ứng tổng hợp hạt nhân Hầu hết phản ứng hạt nhân xảy trình phản ứng hai hạt, hạt đạn a đến tương tác với hạt nhân bia X để tạo hạt nhân Y hạt b Phản ứng hạt nhân. .. hệ hạt lớn, tương tác đẩy Coulomb hai hạt nhân bị vượt qua tổng hợp hai hạt nhân nhẹ hạt nhân nặng hình thành Các phản ứng loại thường xảy môi trường plasmas cực đậm đặc Phản ứng tổng hợp hạt nhân. .. THUYẾT VỀ PHẢN ỨNG TỔNG HỢP HẠT NHÂN 1.1 Phản ứng tổng hợp hạt nhân 1.2 Tốc độ phản ứng hạt nhân 1.3 Phản ứng nhiệt hạt nhân 1.4 Phản ứng áp suất hạt nhân