Может кто-нибудь рассмотреть теоретическую возможность использования в процессе мюонного катализа ядерного синтеза явление селективной фотоионизации?
Одной из основных проблем мюонного катализа, судя по доступным публикациям (1), (2), является довольно высокая вероятность захвата мюона ядром He3 или He4, с образованием нейтрального мезоатома гелия, и вывод таким образом мюона из дальнейшего процесса.
В (3) изложен метод селективной многоступенчатой ионизации, с использованием нескольких лазеров разной частоты, последовательно возбуждающих атомы почти до границы ионизации, с окончательной ионизацией в электрическом поле.
Полагаю, существует возможность решить эту проблему путём повторной ионизации мезоатомов гелия воздействием электромагнитного излучения определённой частоты, как описано в (3), что позволит высвободить захваченные гелием мюоны для дальнейшего процесса катализа, и соответственно, существенно поднять эффективность синтеза за счёт увеличения числа актов слияния, инициируемых одним мюоном.
К сожалению, моя подготовка в области теоретической физики не позволяет детально оценить реализуемость и эффективность данного метода...
Список литературы:
(1) С.С. Герштейн, Ю.В. Петров, Л.И. Пономарев «Мюонный катализ и ядерный бридинг» (1990)
(2) А.А. Воробьев «Мюонный катализ ядерных реакций синтеза» (1986)
(3) А.М. Прохоров, Б.Б. Крынецкий и др. «Селективная фотоионизация атомов и ее применении для разделения изотопов и спектроскопии» (1979)
---------------------------------------------
Cсылки на источники:
(1) http://ufn.ru/ru/articles/1990/8/a/
(2) http://ufn.ru/ru/articles/1986/4/f/
(3) http://ufn.ru/ru/articles/1979/4/b/
Cтатья про мю-катализ в горячей плазме:
http://ufn.ru/ru/articles/1990/8/b/
Презентация от 2004 года, с описанием текущего состояния работ по мю-катализу:
http://hepd.pnpi.spb.ru/hepd/structure/div/LHCb-PNPI/mukataliz.ppt
Статья о ионизации мю-гелия:
http://www.jetpletters.ac.ru/ps/84/article_1490.pdf
Использование рентгеновских лазеров для уменьшения прилипания мюона в D+T реакции:
http://arxiv.org/pdf/0811.4038
В принципе все можно- проблма только в том , что на мюонизацию :D тратится больше энегрии чем получаем на выходе.
анамезон --- это было бы хорошо......
ЦитироватьВ принципе все можно- проблма только в том , что на мюонизацию :D тратится больше энегрии чем получаем на выходе.
Вы таки считали?
И что Вы имеете в виду под "мюонизацией"?
Имхо конечно, но если таким способом (повторной фотоионизацией гелия) удастся поднять на порядок число актов синтеза, катализируемых одним мюоном, то золотой ключик у нас в кармане :)
И более того, использовать синтез D+D, с попутной наработкой T и He3...
ЦитироватьИмхо конечно, но если таким способом (повторной фотоионизацией гелия) удастся поднять на порядок число актов синтеза, катализируемых одним мюоном, то золотой ключик у нас в кармане :)
Там же в УФН в одном номере должна была быть, ЕМНИС, и статья про мю-катализ в горячем водороде - где примерно на порядок и росло число катализированных одним мюоном актов синтеза.
Щастье не настало...
ЦитироватьИ более того, использовать синтез D+D,
"Эт вряд ли..."
В горячем водороде - насколько я помню ту статью - с ростом температуры снижается скорость образования мезомолекул...
А синтез D+D имхо нереализуем на данный момент главным образом из-за большей вероятности "прилипания" мюона к получившимуся ядру гелия, в связи с его меньшей энергией чем при синтезе D+T.
Вот кстати та статья про синтез в горячей плазме:
http://ufn.ru/ru/articles/1990/8/b/
И ещё одна презентация от 2004 года, с описанием текущего состояния работ по теме мю-катализа:
http://hepd.pnpi.spb.ru/hepd/structure/div/LHCb-PNPI/mukataliz.ppt
Однако же на круг число катализированных актов - именно что растёт.
ЦитироватьА синтез D+D имхо нереализуем на данный момент главным образом из-за большей вероятности "прилипания" мюона к получившимуся ядру гелия,
Скорее из-за того, что мезомолекулярный ион должен просуществовать намного дольше, чтобы синтез мог произойти.
Т.е. при прочих равных число катализированных синтезов для D-D будет меньше, и существенно.
Вероятность прилипания если и больше - если - то навряд ли это играет решающую роль.
Фотоионизацию в принципе обдумать наверняка можно, но навряд ли - это навскидку, конечно - она даст в довольно плотной среде ощутимый выигрыш по энергии на круг.
Да и ведь не в одном числе катализированных синтезов проблема...
ЦитироватьФотоионизацию в принципе обдумать наверняка можно, но навряд ли - это навскидку, конечно - она даст в довольно плотной среде ощутимый выигрыш по энергии на круг.
Вот в этом и проблема , что бы посчитать...
Мне подготовки не хватает :(
ЦитироватьПолагаю, существует возможность решить эту проблему путём повторной ионизации мезоатомов гелия воздействием электромагнитного излучения определённой частоты...
Тут, на мой взгляд, основная проблема вот в чём. Смысл мюонного катализа в том, что тяжёлый мюон находится к ядру "мюонного атома" гораздо ближе, чем электрон. Если очень грубо - то в соотношение де-бройлевских длин волн для него и электрона раз. А туда масса, как известно, входит - так что примерно 200-кратное уменьшение размера мезоатома получается. Соответственно сдвигаются и энергетические уровни, и основное состояние (которое у гелия -24.59 эВ) улетает в диапазон энергий рентгеновского излучения. А теперь вопрос: каким образом организовать источник спектрально узкого рентгеновского излучения с заданной длиной волны? И к тому же яркий и недорогой.
ЦитироватьА теперь вопрос: каким образом организовать источник спектрально узкого рентгеновского излучения с заданной длиной волны? И к тому же яркий и недорогой.
Можно ввести в реактор пучок тяжелых ядер типа железа. Они будут захватывать электроны и ярко и недорого светить в узких рекомбинационных линиях. Правда и общие потери на высвечивание плазмы будут чудовищными, но это уже другая проблема, будем надеяться, не очень неактуальная.
Ещё одна статья, с характеристиками ионизации мю-гелия:
http://www.jetpletters.ac.ru/ps/84/article_1490.pdf
Уважаемые форумчане!
А кто-нибудь статью то (3) (http://ufn.ru/ru/articles/1979/4/b/) прочитал?
Там ведь изложен именно метод селективной многоступенчатой ионизации, с использованием нескольких лазеров разной частоты, последовательно возбуждающих атомы почти до границы ионизации, с окончательной ионизацией в электрическом поле.
Та может рентгеновский лазер и не понадобится?
Касательно синтеза d+d - вероятность "прилипания" мюона к гелию в литературе оценивается в 12%, тогда как для d+t - 0.3%... Так что разница существенная.
ЦитироватьА кто-нибудь статью то (3) (http://ufn.ru/ru/articles/1979/4/b/) прочитал?
Методика каскадной ионизации известна и применяется иногда. Но тут всё просто: атом с одним "электроном" всегда будет иметь структуру уровней, подобную структуре уровней атома водорода. Просто изменяется масштабный множитель на этой шкале. У водорода от основного до первого возбуждённого уровня дистанция в 3/4 от энергии ионизации. Так что тут разница как для пациента, попавшего под КАМАЗ с грузом 40 или всего лишь 30 тонн. :)
ЦитироватьОни будут захватывать электроны и ярко и недорого светить в узких рекомбинационных линиях.
Во-первых, нужны многозарядные ионы, однозарядные будут светить в оптике или ближнем УФ. А штука многозарядного иона - удовольствие из недешёвых (в смысле затрат энергии). Во-вторых, рекомбинация будет идти по своим понятиям и светить будет куча линий. А нам нужно всего одну, это неэкономное расходование матчасти. В-третьих (ответа не знаю, но предполагаю, что так оно и есть), нам ведь нужна не в принципе какая-то любая линия, а с вполне конкретной энергией, попадающей в линию мезоатома в пределах ширины последней. Думаете, случайно такая линия найдётся?
"Не верю" (C) К.С.Станиславский.
А как насчёт ренгеновского лазера на свободных электронах?
Под понятие "недорогой" он, конечно, не подходит пока...
но один ускоритель всё равно нужет для мезонной фабрики, а где один, там и два...
Имхо сначала нужно посчитать потенциал ионизации
мюонного гелия и водорода.
А также их энергетические уровни.
Тогда можно будет сделать вывод о потребной частоте излучения для их ионизации...
Умеет кто нибудь такое считать?
СChillik же вам сказал уже :) Берете цифры для "нормального" гелия и умножаете на отношение масс мюона и электрона.
ЦитироватьУмеет кто нибудь такое считать?
Да. :)
Нужно взять таблички уровней для водорода и умножить их энергию на 209. Или на 208 - не помню на память. :) Аналогично для однозарядного гелия.
Однако похоже идея эта пришла в голову не только мне:
Matsuzaki and his team also have many other ideas. Controlling the molecular-excited state of the deuterium in the fuel by irradiating it with a laser beam may enhance the production of dtµ molecules. Furthermore, applying an electric field to the fuel may increase the efficiency of stripping the muons from the muonic helium atoms.
http://www.researchsea.com/html/article.php/aid/4592/cid/1/research/muon_catalyzed_fusion_for_energy_production.html?PHPSESSID=92ae156683bf
Не совсем тоже самое, но мысли явно двигаются в том же направлении:
The key to successful research therefore lies in two points: how to strip the muons from the muonic helium atoms efficiently, and how to create dt molecules more efficiently.
ЦитироватьОднако похоже идея эта пришла в голову не только мне:
Сама идея-то достаточно очевидна - наверное :)
Мне что-то в этом роде приходило в голову курсе на 3-м, когда мю-катализ озвучивался на лекции :)
И у меня есть сильнейшие подозрения, что за все годы, что люди занимаются мю-катализом, кому-то из десятков, да что там - сотен мужиков - это тоже приходило в голову, и не один раз :)
Однако, скорее всего, необходимые потоки рентгена через объём их тоже не вдохновили...
Умные итальянские дядьки даже посчитали:
http://arxiv.org/pdf/0811.4038
И не только они:
Other possibilities for apply-
ing lasers in muon-catalyzed fusion should be investi-
gated as well; e.g., lasers might appear to be useful in
inhibiting the muon from sticking to the helium nucleus
[9] (which is a product of the fusion process) and lasers
may be useful in enhancing the probability of forma-
tion of muonic molecules.
http://74.125.77.132/search?q=cache:M_jH8DbYdBAJ:www.maik.ru/full/lasphys/04/4/lasphys4_04p473full.pdf+lasphys4_04p473full.pdf&cd=1&hl=ru&ct=clnk&gl=ru&client=firefox-a
http://www.maik.ru/full/lasphys/04/4/lasphys4_04p473full.pdf
ЦитироватьМожет кто-нибудь рассмотреть теоретическую возможность использования в процессе мюонного катализа ядерного синтеза явление селективной фотоионизации?
Вы о чем о мю - нейтрино???
Да оно убыстряет рекцию хорения.
Теория допускает использовать его для ускорения атомного распада.
Но наука МЮ нейтрино не занимается.
Есть только работы Рината Шаймуратова???
Применительно к ДВС.
http://rinat-shay.chat.ru/muon-neutrino.html
Вы про них что нибудь слышали??????????
Да и потом мю-нейтрино такая загадочная частица.
Вот интересная статья о Mю нейтрино правда околонаучная:
http://zhurnal.lib.ru/l/lemeshko_a_w/azs.shtml
Да не, зачем нейтрино?
Тупо мюоны оторвать , захваченные гелием-3 или гелием-4 , который есть продукт синтеза d+d или d+t...
Если получится - эффективность синтеза вырастет.
В теме выше по ссылкам много интересного на эту тему.