Номер §87 КВ 2 ГДЗ Физика 11 класс, Касьянов 2025, страница 368

§ КВ Температура термоядерных реакций

Почему реакции слияния лёгких ядер могут протекать лишь при температурах порядка миллионов градусов? Приведите оценку такой температуры.

Решение
  1. Ядра сливаются под действием ядерных сил, но эти силы действуют на очень малых расстояниях, меньших м. Значит, ядра нужно сблизить до такого расстояния.

  2. Ядра заряжены положительно, поэтому они кулоновски отталкиваются. Чтобы преодолеть отталкивание, кинетическая энергия ядер должна превышать потенциальную энергию их кулоновского взаимодействия.

  3. Оценим эту энергию для ядер дейтерия и трития (заряд ) на расстоянии м:
      .

  4. Средняя кинетическая энергия ядер связана с температурой (Ф-, формула ()): . Из условия получаем
       .

  5. Реально хватает температур поменьше, около К и выше: слияние идёт за счёт «хвоста» максвелловского распределения (наиболее быстрых ядер), энергия которых в сотни раз больше средней. Поэтому реакции слияния идут при температурах порядка сотен миллионов градусов.

Ответ

Нужно преодолеть кулоновское отталкивание, чтобы ядра сблизились до м. Для этого ( МэВ) требуется температура порядка К; практически реакции идут при К и выше благодаря наиболее быстрым ядрам.

Помогло?

Нет твоего задания?Сфоткай, и ДЗмэн решит за пару секунд.

Решить по фото