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第六百四十六章 于敏构型....问世!(上)

第六百四十六章 于敏构型....问世!(上) (第2/2页)

于是他很快正了正身子,对大于说道:
  
  “大于,所以你现在纠结的是对自己的结果不太有信心.或者说不知道用什么物理概念去解释这个数学结果?”
  
  大于飞快的点了点头。
  
  他迟疑的就是这事儿。
  
  数学在很多时候不会说谎,但有些时候数学正确却并无法代表现实也正确。
  
  比如后世的阿库别瑞度规.也就是曲率引擎的解析解。
  
  这玩意儿在数学上已经完美到了无懈可击,但现实里你可曾见到过曲率引擎出现?——P图产生的时空扭曲不算。
  
  还有威腾的M理论,这也是个数学完美但物理没有证实的典型。
  
  大于的性子本就极其严谨,更别说氢弹的研制关国家命运,因此这个问题他要是不搞清楚那就不是几天睡不着的事儿了。
  
  随后徐云朝大于做了个淡定的手势,解释道:
  
  “大于同志,如果你是要找我讨论氢弹的具体设计说实话我可能无能为力。”
  
  “但这种聚变截面涉及的是粒子物理情景,所以不瞒你说,我还真了解一些。”
  
  “其实导致这种情况的原因很简单,那就是海对面没有考虑到亚原子粒子所具有的量子效应。”
  
  大于顿时一怔:
  
  “量子效应?”
  
  “没错。”
  
  徐云用力点了点头,说道:
  
  “准确来说,是微观粒子的隧穿效应、波动效应、以及共振效应这三个概念。”
  
  “大于,你刚才说你引入了布莱特-维格纳方程,也就是Breit-Wigner方程对吧?”
  
  “那么你肯定也推导出了这个方程的核聚变变式,也就是单能级中子俘获的共振截面是不是?”
  
  大于立马回了声没错,将手中的笔记本往前翻了一页,露出了上头的一道公式:
  
  σγ(Ec)=σ0ΓγΓ(E0Ec)121/(1+y2)+2Γ(EcE0)。
  
  徐云见状,暗道了一声果然如此。
  
  大于的这道公式其实不难理解,E0就是质心坐标系中共振峰的能量也就是Ec+ΔEb与复合核激发态所匹配的能量,Γ为12共振峰值对应的总能量宽度,σ0是最大的截面,Γγ是辐射俘获宽度。
  
  这算是布莱特-维格纳方程的基础变式之一,但更深入的一些物理意义却暂时没被解析出来。
  
  随后徐云想了想,在脑海中过了一遍思路,对大于说道:
  
  “大于,在这个公式的基础上,你先引入量子隧穿,然后想想会发生什么情况?”
  
  “量子隧穿啊”
  
  大于闻言摸了两下下巴,很快开始思考了起来。
  
  量子隧穿。
  
  它是指粒子在经典力学下无法通过能量壁垒,但在量子力学下却有一定概率穿过的现象。
  
  其基本原理是根据量子力学的波粒二象性,粒子可以表现为波的形式,它的波函数可以在势垒外衰减,但是存在一定的概率穿透势垒并进入势垒内部。
  
  在势垒内部,波函数的幅度和相位均受到影响,而在势垒外部,波函数的幅度随距离的增加而指数级衰减,但其相位不变。
  
  当粒子遇到能量势垒时,根据波函数的性质,其波函数会在势垒内部反射和透射。
  
  即使是在能量低于势垒高度的情况下,粒子也有一定概率穿过势垒并出现在势垒另一侧。
  
  这种现象在微观尺度上很常见,如电子穿过材料的能带隙、α射线穿过物体等都是量子隧穿现象,相关概念也在数十年前就被提出了。
  
  几分钟后。
  
  陷入沉思的大于忽然想到了什么,眼前顿时一亮:
  
  “徐云同志,莫非你的意思是”
  
  “由于量子隧穿的存在,所以克服库仑势垒所需的温度比预期的要小,粒子克服静电屏障的概率增大,加上介质下温度下的麦克斯韦分布近似.”
  
  “所以碰撞聚变的粒子动能处在一个狭窄的能量窗口,从而导致聚变截面也会进一步降低?”
  
  徐云重重点了点头:
  
  “没错。”
  
  量子隧穿对核聚变的影响其实是很大的,例如太阳之所以能天然发生聚变反应,原因也是在于量子隧穿的存在。
  
  大于所提到的这个窗口其实就是赫赫有名的伽莫夫窗口,但进一步分析的话还要加上劳森判据和三乘积才行,具体就不多赘述了。
  
  不过眼下大于纠结的核心主要在于截面差值的物理性质,因此徐云只需要帮他理清脉络就行了。
  
  果不其然。
  
  在被徐云点通了量子隧穿的影响后。
  
  大于很快便将注意力放到了共振效应上。
  
  这一次不需要徐云提示,他便很快自己做起了分析:
  
  “如果在核聚变考虑共振效应,那么显然指的就是3α反应”
  
  “在非弹性散射发生后,剩下原子核仍处于激发态,被释放的中子能量必然明显小于入射中子的能量,也就是负荷和有可能释放两个或者多个中子的能量。”
  
  ”复合核有可能释放两到多个中子的能量,中子与原子核可以不发生中子吸收与复合核的形成而相互作用,这里应该就要用共振能区来解释了.嗨,这我怎么想不到呢,我真笨”
  
  “然后这样这样.再那样那样.”
  
  十多分钟后。
  
  大于有些感慨的将圆珠笔放到了桌上,眼中闪过了一丝光芒:
  
  “果然.所有轻核反应的截面均绝对不可能超过5巴,泰勒他们在这个数据上算错了!”
  
  在TU双人组联名发布那篇封神之作之前.也就是1950年的时候,泰勒曾经单独发布过一篇论文。
  
  论文中详细的推导了轻核反应的截面问题,并且极其笃定的宣称氚氚反应最大截面是15个巴。
  
  这个结论的推导过程非常精细,绝不可能是刻意放出来诱导外人的消息——那时候欧美几大国家都在全力研究轻核反应的理论问题。
  
  并且根据毛熊那边掌握的情况来看,T-U构型也确实顺延了这个理论结果。
  
  也就是海对面所以得氢弹数据设计,都是按照“氚氚反应最大截面是15个巴”来做的。
  
  这种做法并不能说有问题,因为15巴的情景显然要大于5巴。
  
  就相当于你配了台电脑,实际总功率是550W,但你在计算的时候算错了,算成了1000W。
  
  于是你买了个1000W的电源,这种瓦数负担550W肯定没有任何问题——电源的瓦数不怕超了多少,只怕低。
  
  但另一方面。
  
  1000W的电源在成本上显然要比550W高一大截,支出就凭空多了不少。
  
  倘若你是个能随便V人50的富哥,这笔支出倒也不算啥。
  
  但如果你是个买个鸡蛋都要货比三家的穷逼,那么这些钱就相当可观了。
  
  眼下的兔子们便属于标准的后者,因此这个错误的纠正对于大于和国家而言,都属于一个极其令人振奋的好消息。
  
  看着双手紧握成拳的大于,徐云便忍不住笑了笑,继续说道:
  
  “所以大于,你的想法是正确的,在氢弹的结构设计中,确实可以不考虑氚氚反应,而用其他反应进行替代。”
  
  “所以.”
  
  徐云原本想说的是【你就按这个思路继续算下去吧】,然而他后半句话还没说完,大于便忽然打断了他:
  
  “徐云同志,稍等一下!”
  
  接着不等徐云出声,大于便猛然看向了他:
  
  “徐云同志,如果按你所说的考虑量子隧穿,那我们能不能把它利用在材料压缩上?”
  
  “比如说放弃某些汇聚角,然后形成一个特殊的梯度穿透冲击波?”
  
  徐云:
  
  “嘎?”
  
  注:
  
  排期下来了,15手术
  
  
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