Студения Синтез

Здравейте от мен :)

От доста време се чудя какво представлява студения синтез, и надявам се, сега намерих мястото където може да ми бъде обяснено =)

имаш пред вид студения термоядрен синтез,ами това е сливане на два изотопа на водорода(деутерий и тритий) в едно по тежко ядро хелий при по ниска температура т.е. при по достьпни условия.иначе термоядрения синтез по принцип протича при нали4ието на високо температурна плазма коиато се полу4ава най често при разпад на тежки ядра примерно уранови.

питай гугъла за cold fusion, ама тя тая работа вече е демоде - последно май некъф американски студент надигна глава измежду зимнината в мазето си

Какво имаш предвит с това ?

с кое бе пиле?

Студеният ядрен синтез е мит, поради това, че за да тръгне един ядрен синтез, при реакция м/у заредени часици (плазма) , трябва да създадеш температура близка до т.нар. "Пик на Гамов", и трябва да създадеш достатъчна плътностна плазмата, за да повишиш енергийния добив.

Обикновенно пикът на Гамов е около и над десетки милиони градуси. За ядрен синтез с по-тежки ядра, пикът на Гамов се намира някъде към 1 милиард градуса Целзий.

Причината за това е Кулоновата сила, създаваща потенциална бариера. По-тежките ядра имат повече протони. Повече протони, повече ел. заряд. Повече ел. заряд, по-висока потенциална бариера.

Има специални случаи, т.нар. резонансни ядрени синтези. При тях, ядрената реакция е силно чувствителна към малки промени в температурата на плазмата. При резонанс, ако повишиш температурата на плазмата само с 5 Келвин-а повече, вероятността за протичане на ядрен синтез нараства около 200 милиона пъти. В случая се получава експлозивен тип ядрен синтез. Подобни експлозивни резонансни ядрени синтези се получават при термо-ядреното горене на хелия в звезди с маса по-голяма от масата на Слънцето.

Може да се каже, че човечеството има голям късмет, понеже Слънцето има такава маса, която не позволява протичането на резонансни ядрени синтези. В противен случай, щеше да ни се е...е м..та.

За да получиш сливане е достатъчно да ускориш ядрата до енергия няколко стотин килоелектрон волта и да ги блъснеш. Не е кой знае какъв проблем ако можеш прецизно да фокусираш снопа от частици.

това по-лесно ли е от загряването им? а и като го направиш, мястото дали ще остане студено? всъщност студения синтез не само че трябва да пали на студено, ами и трябва да преобразува енергията директно в ток или нещо друго, без междинна топлина.




NE SUTOR ULTRA CREPIDAM

Това не е студен синтез да. Обаче мисля че не е толкова сложно да се направи.

Няколко стотин хиляди волта определено не са проблем, а мисля че и фокусиране на 0,1 мм примерно също.

Според мен това е много по-лесно от удържането и/или създаването на плазма със температура 100 милиона градуса (за същата енергия), в която ядрата се движат във всички посоки и я се нацелят със достатъчна относителна скорост, я не.

А как се прави такава голяма температура от десетки мильони градуси? Домбацки въглища ли се ползват?

Няколко стотин хиляди волта определено не са проблем, а мисля че и фокусиране на 0,1 мм примерно също.

И каква точно е вероятноста два насрещтни протона да се сблъскат в петно с такива размери.

Ами зависи от броя ядра, съответно от тока. При 1 ампер имаш около 10^18 ядра.
Мисля че може да се докара добра вероятност при съвсем нормални параметри.

...за да стават по-големите ядра.

Броя на неутроните не променя н напрежението за ускоряване нито тока.
Така че не е проблем.

Ами зависи от броя ядра, съответно от тока. При 1 ампер имаш около 10^18 ядра.
Мисля че може да се докара добра вероятност при съвсем нормални параметри.


Само така си мислиш наистина.

Ето ти модела на задачката, вземи какъв е размера(обема) на протона, данни може да намериш навсякъде даже и във википедиата. След това виж каква нищожна част от сечението което си дал представлява, умножи го по 10^18 и ще получиш ???????????????
та после ще разбереш защо има някакъв проблем с тази работа.

Тези 0,1 мм петно на фокусиране ги дадох примерно. Могат да се постигнат много по-добри резултати.

Ама като сме почнали, нека с тях да смятаме

За диаметъра на протона намерих че е

10-15 m


[линк]

това ще рече съотношение на диметъра на петното към диаметъра на протона

10^-4 / 10^-15 =10^11

отношението на площите е

(10^11)^2 = 10^22

значи за да имаме сигурен сблъсък на всички ядра, трябва плътно да покрият петното, т.е. да имаме 10^22 ядра.

това ше стане при ток около 2*1600(2-то е като отчитаме и тези ускорени насреща) ампера и ще ни гарантира 100% сливане на всички ядра.

разрових и намерих че минималната енергия необходима за преодоляване кулоновите сили при сливане е

10 КеV

да ги сложим 20 КеV

мощността която трябва да вложим е

20 000 *2*1600 = 64 МW

за 100% сливане на 10^22 двойки ядра

това сливане ще ни даде енергия

10^22 * 17.6 MeV = 2,816^10 J

тъй като това е разчета за секунда, мощността на изхода ще бъде толкова вата. Разбира се трябва да си приспаднем загубите при преобразуване.

Дори при КПД на преобразуване под 1% пак сме на плюс :)

Това показва че метода е много ефективен.

За максимална ефективност, трябва да намалим петното на фокусиране и да подобрим преобразуването.

мощността която трябва да вложим е

20 000 *2*1600 = 64 МW

за 100% сливане на 10^22 двойки ядра

не съм ти проверявал сметките, само малко теория допълнително.

1. Иделаните нееластични удари са много малък процет от всички тези, другите са еластични удари( разсейване.)
2. Как точно смяташ да събереш 64 МЕГАВАТА мощтност в нещо със сечение по-малко от 0.1 милиметра

Предполагам, че някъде, и по някаква причина трябва да си чул нещо за "Теорема за вириала".

При такива енергии, няколко стотин килоелектрон волта, диференциалното сечение за сливане на ядра, е почти 0. Казвам, почти 0, понеже няма как да напиша 0.000000000....1.

За да увеличиш диференциалното сечение за сливане, при няколко стотин килоелектрон волта, трябва да увеличиш плътността на материята с около 10 порядъка.

При Слънцето, тази работа се върши от гравитацията. В земни условия, това още не е направено. Има специален експеримент, NIF, в националната лаборатория Лорънс Ливърмор, който ще се опита да го направи.

Иди в гууглето, напиши NIF, и цъкни на първия появил се линк.

"отношението на площите е

(10^11)^2 = 10^22

значи за да имаме сигурен сблъсък на всички ядра, трябва плътно да покрият петното, т.е. да имаме 10^22 ядра."
Нищо подобно. Нали не смяташ че можеш да подредиш 10^22 ядра плътно едно до друго. Това значи само че сблъсък ще има в 10^-22 от случаите или в твоя случай при 10^22 двойки ядра най-вероятно ще има само 1 (едно) сливане.