Midterm questions 2022 (1) Flashcards
Ποιος ο ρολος συνθηκων - Ήλιος;
Οι συνθήκες T και p π στον πυρηνα ειναι κρισιμες για την πραγματοποίηση της συντηξης. Σε αντιδράσεις σύντηξης οι πυρήνες του Η(πρωτόνια) έρχονται αρκετά κοντά μεταξύ τους ώστε η ισχυρή πυρηνική δύναμη, η οποία είναι ελκτική, να μπορεί να υπερνικήσει την ηλεκτροστατική απώθηση μεταξύ των + φορτισμένων πρωτονίων. Η υψηλη θερμοκρασια (Κ), επιτρεπει στους πυρηνες των ατομων Η (υδρογόνου) να αποκτησουν αρκετη κινητικη ενεργεια↑(αυξηση πιθανοτητας συγκρουσεων=αυξηση συγκρουσεων μεταξυ τους) για να ξεπερασουν την ηλεκτροστατικη απωθητικη δυναμη (απώθηση-επιδρά η ισχυρή). Η υψηλή πιεση, συμπιεζει τους πυρηνες των ατομων Η, επιτρεποντας τους να ειναι αρκετα κοντά(μειωση μεσης αποτασης μεταξύ τους), αυξάνονται οι πιθανότητες να έρθουν σε επαφή και να βιώσουν την ελκτική ισχυρή πυρηνική δύναμη, ώστε να αλληλεπιδρουν κ να ξεπεράσουν την απωθητική. = ΣΥΝΤΗΞΗ n both cases.
συντηξη->εκπομπη τεραστιας ποσοτητας ενεργειας
Πόσο κοντά πρέπει να ερθουν οι 2 πυρήνες? 1fm, 1nm ή 1pm?
Στις αντιδράσεις πυρηνικής σύντηξης, η απόσταση στην οποία δύο ατομικοί πυρήνες πρέπει να πλησιάσουν αρκετά ώστε η ισχυρή πυρηνική δύναμη να τους συνδέσει μεταξύ τους είναι τυπικά της τάξης των femtometers (fm->110^-15m). Σε αυτή την απόσταση, η ισχυρή πυρηνική δύναμη(εύρος=110-15μ), η οποία έχει πολύ μικρή εμβέλεια, μπορεί να ξεπεράσει την ηλεκτροστατική απώθηση μεταξύ των θετικά φορτισμένων πρωτονίων και να ~συνδέσει~ τους πυρήνες μεταξύ τους. (Ενω) Tα νανόμετρα (nm) και τα πικόμετρα (pm) είναι πολύ μεγαλύτερες μονάδες απόστασης. 1nm=10^-9 μέτρα και 1pm=1 × 10^-12 μέτρα. Αυτές οι αποστάσεις είναι σημαντικά μεγαλύτερες από την κλίμακα στην οποία συμβαίνει η πυρηνική σύντηξη.
Ποιο το οριακο σημειο θεώρησης της συντηξης και τι ισχύει σε αυτό;
ισχυρή πυρηνική=ηλεκτρομαγνητική - ισορροπία. Είναι το σημειο όπου οι απωστικές δυνάμεις υπερισχύουν της πυρηνικής διότι έχουν πλησιάσει πολύ κοντά οι πυρήνες. Οι πυρήνες αλληλεπιδρούν μέσω της ισχυρής πυρηνικής δύναμης και προσελκύονται ο ένας προς τον άλλον. Υπάρχουν και οι απωστικές δυνάμεις μεταξύ των πυρήνων από την αλληλεπίδραση των + πρωτονίων που αποτελούν τους πυρήνες. Οταν οι πυρήνες πλησιάζουν πολύ κοντά, οι απωστικές δυνάμεις γίνονται πιο έντονες και υπερισχύουν, με αποτέλεσμα απώλεια ενέργειας και απόσπαση των πυρήνων, αντί να συντηρηθούν μαζί.
Ποια απο τις 2 αντιδρασεις εχει το σταθεροτερο προιόν?
4D+4D->4He=σταθερότερο, λόγω των διαφορών στις πυρηνικές ιδιότητες. το δευτέριο(ισότοπο υδρογόνου) περιεχει κ 1 νετρόνιο(n) εκτός απο το πρωτόνιο(p) στον πυρήνα, το οποίο προσθέτει σταθερότητα. Παρεχει μια ισχυροτερη πυρηνικη δυναμη δέσμευσης. Η αντιδραση 1Η+1Η->4Ηe, είναι ασθενεστερη. Στερείται το 1n. Η σύντηξη 2 πυρήνων Η (πρωτόνια) σχηματισμό ηλίου-4 βασίζεται στην απωστική ηλεκτροστατική δύναμη μεταξύ των + φορτισμένων p. Απώθηση Coulomb, στις πυρηνικές αντιδράσεις: + φορτισμένα πρωτόνια απωθουνται με ηλ/τικές δυνάμεις. Το n αυξάνει απόσταση μεταξύ p κ μειώνεται η απώθηση Coulomb. Η ηλεκτροστατική απώθηση προσπαθεί να σπρώξει τα πρωτόνια μακριά, καθιστώντας πιο δύσκολο για αυτά να την ξεπεράσουν και να πλησιάσουν αρκετά ώστε η ισχυρή πυρηνική δύναμη να τα συνδέσει μεταξύ τους. Ως αποτέλεσμα, η αντίδραση 1Η + 1Η απαιτεί υψηλότερες θερμοκρασίες και πιέσεις για να επιτευχθούν οι απαραίτητες συνθήκες για τη σύντηξη, ενώ με το δευτέριο σε χαμηλότερες και πιο προσιτές/ευκόλες.
