Методическая разработка по курсу "Электронная теория вещества" (Физика твердого тела). Хуснутдинов Р.М - 15 стр.

UptoLike

ВУЗ: 

КФУ | Казань

Составители: 

Рубрика: 

6
n +
6
→
3
+
4
2 3
1
3
2 · 10
7
(συ)
dd
= 1.5 · 10
−19
1
T
2/3
e
−42.5/T
1/3
3
T
dt dd
1 1
3
n
d
n
t
1
3
T = 2 · 10
7
d + t →
2
He
4
+ n
n
d
= n
t
= 10
16 3
(συ)
dt
= 1.6 · 10
−17
1
T
2/3
e
−42.5/T
1/3
3
T
n
T n
R = R
min
R
min
n = 10
20 3
3.64
        6
    Li . Òîãäà         n + Li6 → H3 + He4 . Íàéòè                  ïîëíóþ ýíåðãèþ, âûäåëÿ-
                                                                  2         3
    þùóþñÿ â ðåçóëüòàòå ñèíòåçà ÿäåð H                                è H        ñ ó÷åòîì ïîñëåäíåé
    ðåàêöèè.

 98. Îöåíèòü ñðåäíþþ ïðîäîëæèòåëüíîñòü òåðìîÿäåðíîé ðåàêöèè â
                                                                                          3
    ÷èñòî äåéòåðèåâîé ïëàçìå ñ ïëîòíîñòüþ                                   1    ã/ñì         ïðè òåìïåðà-
                       7
    òóðå      2 · 10       K.
    Óêàçàíèå: Ïðîèçâåäåíèå ýåêòèâíîãî ñå÷åíèÿ òåðìîÿäåðíîé
    ðåàêöèè íà îòíîñèòåëüíóþ ñêîðîñòü âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÿäåð,
    óñðåäíåííîå ïî ðàñïðåäåëåíèþ ñêîðîñòåé äëÿ äåéòåðèåâîé ïëàç-
                                             1              1/3
    ìû      (συ)dd = 1.5 · 10−19             2/3
                                                 e−42.5/T             3
                                                                  ì / , ãäå           T    òåìïåðàòóðà
                                         T
    ïëàçìû, ìëí.ãðàä.

 99. Êàêîå êîëè÷åñòâî òåðìîÿäåðíûõ ðåàêöèé                                   dt   è    dd     ïðîòåêàåò çà
                       3
    1   ñ â   1   ñì       äåéòåðèåâî-òðèòèåâîé ñìåñè ïëàçìû, êîíöåíòðàöèè
    ÿäåð äåéòåðèÿ è òðèòèÿ ó êîòîðîé                          nd      è   nt ?
100. Íàéòè ìîùíîñòü, îñâîáîæäàåìóþ â                          1 ñì3 äåéòåðèåâî-òðèòèåâîé
    ïëàçìå ïðè òåìïåðàòóðå T = 2 · 107 K â ðåçóëüòàòå ïðîòåêàíèÿ
                                         4
    òåðìîÿäåðíûõ ðåàêöèé d + t →2 He + n, åñëè êîíöåíòðàöèÿ
                                   16        3
    äåéòåðèÿ è òðèòèÿ nd = nt = 10    ÿäåð/ñì .
    Óêàçàíèå: Ïðîèçâåäåíèå ýåêòèâíîãî ñå÷åíèÿ òåðìîÿäåðíîé
    ðåàêöèè íà îòíîñèòåëüíóþ ñêîðîñòü âçàèìîäåéñòâóþùèõ ÿäåð,
    óñðåäíåííîå ïî ðàñïðåäåëåíèþ ñêîðîñòåé äëÿ äåéòåðèåâîé ïëàç-
                                            1               1/3
    ìû      (συ)dt = 1.6 · 10−17             2/3
                                                 e−42.5/T             3
                                                                  ì / .
                                        T
101. Íàéòè ðàäèóñ ñåðè÷åñêîãî òåðìîÿäåðíîãî ðåàêòîðà, çàïîëíåí-
    íîãî äåéòåðèåâîé ïëàçìîé ïðè òåìïåðàòóðå                                      T    è êîíöåíòðàöèè
    ÿäåð      n,   ïðåäïîëîæèâ, ÷òî òåïëîîòâîä èç àêòèâíîé çîíû îñó-
    ùåñòâëÿåòñÿ òîëüêî â âèäå òåïëîâîãî èçëó÷åíèÿ â ñîîòâåòñòâèè
    ñ çàêîíîì èçëó÷åíèÿ Ñòåàíà-Áîëüöìàíà. Äëÿ ïðîñòîòû ñ÷è-
    òàòü, ÷òî       T      è   n   îäíîðîäíû ïî îáúåìó.
    à) Âû÷èñëèòü òåìïåðàòóðó ïëàçìû, ïðè êîòîðîé ðàäèóñ òàêîãî
    ðåàêòîðà áóäåò íàèìåíüøèì                   R = Rmin .
    á) Âû÷èñëèòü                Rmin   ïðè   n = 1020 ÿäåð/ñì3;                   ýíåðãèÿ âûäåëÿþ-
    ùàÿñÿ â îäíîì àêòå ñèíòåçà, ðàâíà â ñðåäíåì                                       3.64    ÌýÂ.
    â) Îáúÿñíèòü, ïî÷åìó çàêîí Ñòåàíà-Áîëüöìàíà íå ïðèìåíèì
    ê ñèñòåìàì ðàçðåæåííîé ïëàçìû íåáîëüøèõ ðàçìåðîâ.


                                                  15

Страницы