là chât phóng xá.
oêi nuclon). Thí dú:
Naíng lượng ûi phóng tru bình cho moêi lon là 3 khi phạn ứng phađn hách chư cỡ 1MeV.
Muôn có ph toơng ït nhađn nh vượt được rào thê Coulomb đeơ tiêp xúc nhau. Thê Coulomb này cũng tương tự naíng lượng kích hốt trong phạn ứng phađn chia hát nha hư vaơy c ững hát nhađn có đoơng naíng đụ lớn mới tham gia phạn ứng được. Có theơ thực hieơn baỉng cách đôt nóng nhieđn lieơu đên nhieơt đoơ rât cao. Nêu trong quá trình toơng hợp hát nhađn nhieơt đoơ caăn thiêt đát đưởc thì phạn ứng tự duy trì. Chư
caăn kh dađy chuyeăn.
Hieơn n ùng toơng hợp.
Do đó
naíng lượng cụa chúng
ơng ứng với nhieơt đoơ này, lí do: theo phađn boô Maxwell veă vaơn tôc, văn có những hát đát
được v hai hát nhađn nhé (cỡ 10-
1MeV) ; maịt g khođng baỉng
khođng.
ượng cụa Maịt Trời là do hai chu rình c
ình carbon)
4 3
2
Veă lí thuyêt, toơng hợp hai hát nhađn nhé giại phóng moơt naíng lượng lớn hơn nhieău so với phạn ứng phađn chia hát nhađn (tính trung bình tređn m
MeV n He H H 1 2 17,6 1 + → + +
gia ng nuc , 5MeV trong
ạn ứng hợp, ha é phại hàng
đn. N hư có nh
ởi đoơng nó, phạn ứng sẽ tự tiêp dieên tương tự phạn ứng phađn chia
p ùn ư
ay vieơc nung nóng chât hạn ư g là phương pháp duy nhât táo phạn ó teđn gĩi là phạn ứng nhieơt hách.
c
a. Phạn ứng nhieơt hách trong vũ trú
Phạn ư g nhi ïch g o là nguoăn gôc
. Nhieơt đoơ cụa Maịt Trời xâp xư 20 trieơu đoơ Kelvin, mùn eơt ha trong lòn các vì sa aơt đoơ vaơt chât cụa Maịt Trời khoạng 100g/cm3, với maơt đoơ này vaơt chât trong Maịt Trời naỉm trong tráng thái plasma, tức là tráng thái khí hát nhađn –electron. Tư
naíng lượng cụa khí hát nhađn –electron vào cỡ 1eV. Tuy naíng lượng thâp so với đòi hỏi cụa phạn ứng nhieơt hách nhưng quá trình phạn ứng nhieơt hách văn có theơ xaơy ra được viò hai
aơn tôc đụ lớn đeơ vượt hàng rào thê Coulomb giữa
khác do hieơu ứng đường haăm, xác suât xaơy ra phạn ứn Với những lí do tređn, người ta giại thích nguoăn gôc naíng l
t ụa các phạn ứng nhieơt hách sau đađy: * Chu trình Bette (chu tr
13 7 12 6 1 1H + C → N +γ 13 6 13 7N → C +e+ +ν 15 15 15 8 14 7 1 1 7 6 1 e N O N H + + + → + + ν γ 14 13 1 N C H + → +γ 7 8O → 4 2 12 6 15 7 1 1H + N → C + He
Toơng quát : 4(1H1)- 2He4 +2e+ + 2ν + 3γ
H1 H2 +e+ +ν (Hai phạn ứng trong moơt chu trình)
2He3
2He4 + 2(1H1)
1 He4 + 2e+ +2ν + 2γ
b. P
Carbon đóng vai trò xúc tác. Nhieơt đoơ trung tađm Maịt Trời là 1,3.107K, maơt đoơ hydro là 105kg/m3
* Chu trình Hydro
1H1 + 1 1 1H1 + 1H2
2He3 + γ (Hai phạn ứng trong moơt chu trình)
2He3 +
Toơng quát : 4(1H ) 2
hạn ứng nhieơt hách trong đieău kieơn phòng thí nghieơm
Sử dúng nguoăn naíng lượng nhieơt hách được các nhà khoa hĩc rât quan tađm. Thiêt bị dựa tređn các phạn ứng toơng hợp các đoăng vị cụa hydro (toơng hợp D- D và D-T)có nhieđu lợi thê: nguoăn nhieđn lieơu dơteri (D) chứa trong nước bieơn là vođ hán, p
hydro rât chaơm,
1 1 Ư2
hơn 10 T
D-D là cỡ 350 trieơu đoơ, còn phạn ứng D-T khođng thâp hơn 60 trieơu đoơ. Maơt hạn ứng khođng táo ra hát nhađn phóng xá như các phạn ứng phađn hách, naíng lượng táo ra cực kì lớn. Song phạn ứng cụa chu trình carbon và chu trình
ta khođng theơ sử dúng chúng trong phòng thí nghieơm được. Xét phạn ứng :
1. 1H2 + 1H2 -Ư2He3 + n+ 3, 2 MeV 2. 1H2 + 1H2 -Ư1H3 + 1H1 + 4, 0MeV 3. H2 + H3 - He4 + n + 17, 6MeV
Nhieơt đoơ và tôc đoơ cụa hai phạn ứng đaău như nhau. Ở phạn ứng thứ ba chúng lớn 0 laăn. heo lý thuyêt, khi khođng có tác đoơng beđn ngoài, nhieơt đoơ nhỏ nhât đeơ duy trì phạn ứng
đoơ khí plasma cụa phạn ứng lieđn quan đên áp suât cụa nó leđn thành lò phạn ứng nhieơt hách. Thí dú với n=015hát/cm3 áp suât là:
kT ≈ 1015(hát/cm3). 10-23J/K. 108K ≈ 10atm (đôi với khođng khí n ≈ 3. 1019 hát /cm3)
ă đaịt ra là táo được nhieơt đoơ cao và
duy trì ùi nhieơt đoơ tređn, khođng có moơt chât
nào có
hươn ùng từ trường táo bởi moơt thiêt bị gĩi là “băy t ø” tron g gĩi là hieơu ứng nén. Hieơn tượng này có theơ qu g đieơn nhờ dòng đieơn có cường đoơ cao trong ông phóng đieơn thẳng. Dòng đieơn cháy trong dađy dăn theơ khí bị bao quanh
bởi ca đườn từ hình tròn táo b ơn và từ
trường rieđng cụa nó táo thành moơt lực nén coơt plasma làm nó tách khỏi thành ông. Lực tư
ứng vơ
P = n
Vì thê phại sử dúng khí plasma loãng. Vân đe plasma nung nóng trong moơt thời gian dài. Vơ theơ chịu đựng được đeơ làm thành lò.
P g pháp làm cách nhieơt là d ư g đó xuât hieơn moơt hieơu ứn
an sát được khi nghieđn cứu sự phón
ùc g sức ởi chính nó. Tương tác giữa dòng đie
ø nén đốn nhieơt plasma làm nung nóng plasma. Aùp lực plasma taíng tương ùi nhieơt đoơ.
c. Bom khinh khí
Phạn ứng nhieơt hách khođng đieău khieơn được sử dúng làm bom khinh khí (bom H). Chât nung nóng nhieđn lieơu phạn ứng là bom nguyeđn tử. Nhieđn lieơu nhieơt hách là Liti hidrua (LiH) hay LiD ở tráng thái raĩn.
Moêi quạ bom nguyeđn tử (bom A) tương đương khoạng 20 ngàn tân thuôc noơ TNT (trinitrotoluen) còn moêi quạ bom nhieơt hách tương đương 10-20 trieơu tân TNT.
CHƯƠNG IV MĂU VỎ HÁT
Ta biêt raỉng hát nhađn nguyeđn tử có c tính chât đaịc bieơt phức táp. Đeơ giại thích và đoăng thời tieđn đoán được các tính chât cụa hát nhađn caăn phại xađy dựng moơt lý thuyêt veă hát nhađn. Tương tự như hình ạnh cụa nguyeđn tử, sự saĩp xêp các vỏ đieơn tử thođng qua vieơc giại phương trình Schrodi r qua tương tác đieơn từ giữa hát nha à đieơn tử. Khi đi v lĩnh vực hát nh nhaỉm tiên đên xađy dựng moơt mođ hình lý thuyêt ta gaịp m ô khó khaín cơ taơp trung chụ yêu vào các vân đeă:
Ch ên nay, lực tương giữa các nuclon chưa biêt được moơt đaăy đụ.
át
dăn đe 30
o những khó khaín tređn, vieơc đưa ra các mău hát nhađn qua sự thừa nhaơn roơng r êu hát nhađn thỏa mãn moơt sô tính chât xác định nào đó, cho phép t oán moơt cách đơn giạn, đoăng thời giúp ta tieđn đoán được moơt sô tính chât mới kieơm tra baỉng thực nghieơm. Moơt mău hát nhađn được đánh giá là tôt nêu dieên tạ được các tính chât hát nhađn ở tráng thái cơ bạn (Spin, đoơ chẵn lẹ, momen từ, mo
ó được moơt mău hát nhađn t
ợp các baơc tự do cụa hát nhađn thường được
xem la ma ơng ựa tređn cơ sở baơc tự
át ĩi là c g thuoơc lối mău taơp
o là gi h moơt cách khá
trĩn v a g,qua hình ạ mău
Weiss ba thực nghieơm trong vieơc tính naíng lượng ău lớp (hay còn gĩi là mău vỏ) thuoơc
NHAĐN
âu táo và nhieău
nge
đn v ào ađn,
oơt s bạn,
o đ tác cách
Hát nhađn là moơt heơ lượng tử với sô hát và baơc tự do khođng lớn, tương tác giữa các nuclon khođng bé đeơ có theơ áp dúng lý thuyêt thông keđ. Trái lái ngay cạ bài toán với heơ vài chúc đên vài traím hát là moơt khó khaín veă nguyeđn taĩc (ngay cạ có s ï trợ giúp cụa máy tính, vieơc giại phương trình Schrodinger với heơ 100 hư
ân heơ phương trình vi phađn 10 cụa 300 biên sô).
Hát nhađn khođng theơ xem như moơt mođi trường vĩ mođ có maơt đoơ lớn, kích thước bé.
D
ãi, trong đó ma nh t
í
men đieơn…), giại thích được các đaịc trưng hát nhađn ở tráng thái kích thích và cuôi cùng là mođ tạ được các tính chât đoơng hĩc cụa hát nhađn như xác suât phađn rã phóng xá, naíng lượng cụa các bức xá…. Khođng theơ c
hỏa mãn tât cạ các tính chât neđu tređn. Vì lý do đó toăn tái nhieău mău hát nhađn, thaơm chí có những mău hát nhađn có hình ạnh trái ngược với nhau.
mău ïa tređn cơ sở toơng h Các dư
các êu tư
ø tác mánh hay mău taơp theơ. Các mău d
ác mău hát đoơc laơp. Mău giĩt chât lỏn do cụa đơn h g
theơ,Moơt trong những thành cođng noơi baơt cuạ mău gi ït ãi thíc
ùc hát nhađn n ịn ạnh cu én hieơn tượng phađn hách ca
ược cođng t ức acker đã đưa ra đ h ùn
lieđn kêt cuạ các hát nhađn beăn .Tuy nhieđn mău này lái khođng giãi thích được hieơn tượng phađn hách khođng đôi xứng,cũng như xác định momen từ,spin,đoơ chẳn lẹ cuạ caùc tráng thái hát nhađn . Sau đađy ta xét m