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85氢氢聚变制备氘

作品:重生,然后成为大科学家作者:赵师雄
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而两个氘核带两个正电荷,这次不用电子参与反应,就能达到电荷平衡了。

因为现在的物理学家们还不知道微观粒子之间还有强弱两种相互作用,都以为带电的粒子无论排斥还是吸引,都是库仑力的作用。

在爱丁顿的初始理论当中,且不论四个质子和两个电子,这六个运动中的粒子必须同时汇聚在一起才能聚合成一个新粒子的概率有多低。

只说这六个粒子当中既有吸引又有排斥,库仑力会让它们的运动轨道发生偏转从而阻止聚变的发生。

所以在爱丁顿的计算里,必须让粒子们获得足够大的动能,也就是在温度足够高之后,能够突破库仑力的阻碍,让它们最终聚合到一起。

这个足够高的温度,经过计算应该在百亿度。

而对现实中的太阳进行估算,其中心区域的温度只能在四千万度左右,和理论差了好几个数量级。

所以爱丁顿的聚变理论刚一提出来就被其他天文学家们所否定,认为完全是无稽之谈。

爱丁顿听说陈慕武要用氘来进行实验,下意识地就带入到了氘和氘生成氦-4的反应里面。

他认为一下子从六个粒子参与反应,转变成两个粒子参与反应,库仑力带来的排斥效果可能会降低,因而反应所需的温度也很有可能会随之降低。

用氘轰击氘确实能产生核反应,但最后生成的产物不是爱丁顿想象中的氦-4,而是氢-3,也就是氚。

原时空中,卢瑟福和奥利芬特就是用这个反应找到了氢的第二种同位素。

陈慕武觉得如果这次还有额外时间的话,倒是可以装成不知情的样子进行一下尝试,把氚的发现权也收归到自己的名下。

但是爱丁顿在话语最后提出来的,用质子轰击质子,进而产生氘核的这个想法,让陈慕武有些哭笑不得。

用质子轰击质子,两个质子会先聚变成双质子,也就是没有中子存在的氦-2原子核。

然后其中一个质子通过弱相互作用向外发射一个正电子和一个电子中微子,变成中子,让氦-2变成氘-2。

因为一个氘核的质量比两个氢核的质量要大,根据质能方程来看,这个反应是一个吸能反应,所需能量大概在百万电子伏特的数量级。

把质子加速到这个能量,对卡文迪许实验室的粒子加速器来说,并不算困难。

而困难的是生成氦-2原子核后,这个双质子核会有超过99.99%的概率

…。。
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