Welcome To New Analytical AstrophysicsArticles | Forum | Author

                                                                    (2)  Таблица №T-2.1                                  

6-1-2-En str-6-1

Для синтеза двух ядер Sn необходимо преодолеть высоту кулоновского барьера 261,3935 MeV; для двух ядер No – 847,1 MeV
Величины огромные, с учетом тоннельного эффекта эти цифры будут ниже. Но наша цель — проверить возможность синтеза тяжелых и сверхтяжелых ядер в звездах при самых неблагоприятных условиях.
Из расчетов видно, что участвовать в синтезе могут ядра с высокой кинетической энергией.
Современные теоретики считают, что получить ядра с такой кинетической энергией можно путем разогрева их до высоких температур.
Так как тепловой энергии в 1 eV соответствует температура  T~ 110000 градусов Кельвина:

                                           UQ= k . T                                                                                             (2.11)
Где k – постоянная Больцмана.

str.6-k=

Формула определения температуры, необходимой для преодоления кулоновского барьера:

                                                        6стр-2.12                                                                           (2.12)

Так, для преодоления Uk ~ 0,1  MeV  T~10oK , предполагается, что это в десятки раз больше температуры внутри Солнца.
    Для синтеза двух ядер Ne, Sn, Th  и No:

   6стр-2.12+ 

Значения этих температур просто фантастические. Мы не будем разбирать варианты с тоннельным эффектом, параметры и в этом случае будут высокими.  Из расчетов видно, что внутри звезд синтез тяжелых ядер невозможен, так как температура в звездах ниже. К этому выводу пришли физики теоретики.
Но практика говорит о том, что синтез тяжелых ядер в звездах существует. Следовательно, надо искать другие решения.
Вариант нагрева вещества звезды и определения температуры необходимой для синтеза с помощью постоянной Больцмана не внушает доверия, так как он разработан для термодинамических процессов в газах, а термоядерный синтез относится к ядерным процессам, где действия законов термодинамики ограничено законами ядерной физики.
Если практика и теория противоречат друг другу, надо менять теорию, а не закрывать глаза на практику.
Существует вариант синтеза, при котором отсутствует кулоновский энергетический барьер. Это синтез протона с нейтроном и ядра атома с нейтроном. В этих случаях кулоновский барьер препятствующий синтезу отсутствует. И происходит выделение энергии без потерь на сопротивление кулоновских сил. При синтезе ядра с нейтроном выделяется энергия, затем один из нейтронов нового ядра выделяя электрон, становится протоном:

6стр-2.12++

При такой схеме синтеза энергетические затраты на преодоление кулоновского барьера отсутствуют. Синтез одного протона с нейтронами возможен до Α=3 при z=1,
а нестабильный изотоп водорода возможен до Α=6. Следовательно, синтез водорода с Α=6 и z=1 возможен без энергетических затрат, при этом происходит выделение энергии для синтеза других ядер.

                       2.2.  Холодный синтез         

Сейчас все чаще ученые говорят о холодном синтезе. В этом случае синтез происходит при температурах намного ниже, вычисленных по формуле (2.12)

                                           6стр-2.12                                                                                        (2.12)
Для холодного синтеза необходимо выполнение двух условий:
      1. Сжать материю до больших плотностей, приблизив ядра как можно ближе друг
 к другу, желательно на расстояния действия ядерных сил.
      2. Сообщить ядрам атомов скорость необходимую для преодоления кулоновского барьера:

                         Pc = mc . vc

  где Pc импульс ядра,
       mcмасса ядра,
       vc скорость ядра необходимая для преодоления кулоновского барьера.

                                             mc . vc = FQ . τ
      FQ кулоновская сила,
       τ < 1 сек. время. 

                              6стр-2.12+++                          

А возможен ли в звездах холодный синтез?
Рассмотрим опыт человека по решению проблемы синтеза ядер.
Создание огромных температур в миллиарды и сотни миллиардов градусов пока невозможно. Но человек синтезирует ядра атомов периодической системы без нагрева до таких температур.
Рассмотрим способы синтеза ядер атомов применяемые человеком.
   Первый способ: ускорители частиц.
Частицы, нуклоны, протоны или легкие ядра разгоняются с помощью электромагнитных полей и направляются на пластины мишеней, где после столкновения образуются новые ядра атомов. То есть, частица разгоняется до скорости, которая позволит преодолеть ей кулоновский барьер и внедриться в ядро.
   Второй способ: используется в водородной бомбе. Сосуд с тритием и дейтерием окружают урановой атомной бомбой и взрывают ее.
В результате взрыва урановой бомбы, часть взорванного вещества вылетает наружу, а другая часть, по третьему закону Ньютона, с такой же силой сжимает дейтерий и тритий, что придает огромную скорость ядрам. Но это уже воздействие объемное и направленное в центральную область, что усиливает действие сжатия.
В результате получаем синтез ядер атомов, при температурах намного ниже рассчитанных по формуле (2.12).
Возникает, закономерный вопрос — если человек смог обойти теоретическое условие, почему в природе этого не может быть?
Почему человек считает, что природа глупее его?
В дальнейшем мы увидим, что природа не только не глупее человека, а во много раз рациональнее и экономичнее. Анализируя схемы и процессы, которые действуют в космосе, мы поймем, насколько все гениально создано, что однозначно доказывает существование Высшего разума — разума нашего Создателя.
Человечество подходит к уровню познания — «познание Всевышнего через познание его созданий».
Давайте разберем схему водородной бомбы более подробно.

              6стр-(3)R-2.1

    1) область расположения легких ядер, дейтерия и трития,
    2) область расположения урановой бомбы — взрывателя.
                              Схема водородной бомбы
                                 (3)  Рисунок № R-2.1

При взрыве урановой бомбы части взрывчатого вещества с массами m1, m2, m3, m4, разлетаются со скоростями v1, v2, v3 и v4 в разные и противоположные от центра стороны с импульсами P1=(m1 . v1); P2=(m2 . v2); P3=(m3 . v3) и P4=(m4 . v4) как показано на рисунке № R-2.2.

6стр-(4)R-2.2

 
   Принцип действия уранового взрывателя на объем с дейтерием и тритием.
                               (4)  Рисунок № R-2.2

Другая часть уранового взрывателя с массами M1, M2, M3, M4 согласно третьего закона Ньютона с такими же импульсами Р1, Р2, Р3, Р4 будет перемещаться к центру бомбы к точке «О» со скоростями V1,V2,V3,V4. То есть, согласно третьему закону Ньютона, будут справедливы следующие выражения:

                        P1=m1 . v1=M1 . V1;     P2=m2 . v2=M2 . V2;

                        P3=m3 . v3=M3 . V3;     P4=m4 . v4=M4 . V4

Следовательно, по силам, с которыми будут разлетаться осколки уранового взрывателя можно определить силу сжатия дейтерия и трития:

                                             Pi=mi . vi=Fi . τ

  где τ — время,
        Fi — сила сжатия от импульса Pi, полученной mi.                          

                                    6стр-2.13                                                                          (2.13)
Общая сила сжатия области 1 (рисунок № R-2.1) будет равна:

                              6стр-2.14                                                                     (2.14)

Немаловажную роль в рассмотренном нами процессе играет сама форма бомбы  — шар. Именно эта форма дает концентрацию силы в центральной области, что и усиливает сжатие водородной составляющей бомбы, а, следовательно, и синтез легких ядер.

6стр-(5)R-2.3

                                       (5)  Рисунок № R-2.3
                     Шарообразная форма водородной бомбы
                      R1 — радиус шара с дейтерием и тритием,
                      R2 — радиус всей бомбы,
                      HU = R2 R1 — толщина оболочки из урана или плутония,
                      Ra — радиус, на котором действует сила ΣF.
Так как, нас интересует сила, которая действует внутрь шара, обозначим ее FB=ΣF
Из формулы:
                                                     F = p . S
  где p — давление, а S — площадь действия силы F.
Можно определить давление сжатия области 1 (рисунок № R-2.1) на расстоянии Ra действие силы FB:
                                                   FB= pa . Sa                                                                                                              (2.15)

где Sa = 4 . π . Ra2  — площадь сферы с радиусом Ra
      pa — давление сжатия на расстоянии Ra от центра шара.                                  
По мере приближения к центру шара к точке «О» радиус шара уменьшается от значения Ra и стремится к нулю. Следовательно, и площадь сферы с приближением к центру будет уменьшаться от значения Sa до нуля. Но так как сила сжатия, приложенная на расстоянии Ra, не меняется, следовательно, со снижением площади поверхности сферы по формуле (2.15) будет расти давление p:

                                          6стр-2.16                                                                                   (2.16)
  где Sx — площадь сферы с радиусом
         Rx = O ~ Ra
При радиусе Rk площадь поверхности будет Sk = 1м2 давление Px = Pk
Примет значение силы FB:
                                          6стр-2.17                                                                  (2.17)
То есть при радиусе:
                                  6стр-2.17+
сила, которая сжимает всю область 1 (рис. № R-2.1) будет действовать на площадь в 1m2.
При радиусе менее Rk давление будет увеличиваться, стремясь к бесконечности, но ограничиваясь размерами атомного ядра в центре шара в точке «О»: