дейтроны должны преодолеть электростатическое поле отталкивания и сблизиться на расстояние r = 10–14 м. Оцените температуру T, при которой средняя кинетическая энергия дейтронов достаточна для преодоления электростатического потенциального барьера.
Решение
Потенциальная энергия U электростатического взаимодействия двух дейтронов, сблизившихся до r = 10–14 м, равна
где ε0 = 0,885·10–11 Ф/м – электрическая постоянная, e = 1,602·10–19 Кл – элементарный заряд. Вычисления дают:
U = 2,3·10–14 Дж = 0,14 МэВ.
Таким образом, для преодоления электростатического потенциального барьера каждый из двух дейтронов должен обладать кинетической энергией не менее 0,07 МэВ или 1,15·10–14 Дж.
Средняя кинетическая энергия теплового движения равна 3/2 kT, где T – абсолютная температура, k = 1,380·10–23 Дж/К – постоянная Больцмана. Температуру T, при которой начинается термоядерная реакция, можно оценить из условия
Задачи с решениями
2 из 2
