Tuumasüntees

Coulomb barrier

Suurel kaugusel domineerib electrostatic repulsion. Attractive strong interaction muutub oluliseks alles nuclear distances juures.

Quantum tunnelling annab finite reaction probability ka siis, kui collision energy ei ületa classically kogu barrier’it.

Temperature distribution

Kõrge T tõstab mean collision energy’t ja high-energy tail’i.

Fusion rate sõltub cross section×velocity average’ist kogu particle distribution’i üle, mitte ühest “temperature energy” väärtusest.

D–T reaction

²H+³H→⁴He+n+17,6 MeV on standard reference. Energy jaguneb peamiselt alpha ja neutroni vahel momentum conservation’i järgi.

Neutron ei püsi magnetic confinement’is ning kannab suure osa energy’st surrounding material’i.

Binding-energy origin

Fusion energy tuleneb mass difference’ist: Q=(m_i−m_f)c².

Light nuclei liikumine Fe–Ni binding peak’i suunas võib olla energetically favorable.

Plasma confinement

Fusion temperatures tähendavad plasma’t. Magnetic confinement kasutab fields’i charged particles hoidmiseks; inertial confinement compressed fuel’i väga lühikeseks ajaks.

Temperature alone ei piisa; density ja confinement time on samuti otsustavad.

Stars

Stars’is annab gravity confinement’i. Sun’i peamine energy source on proton–proton chain, mitte laboratory D–T cycle.

Reaction rate sõltub temperature’st, composition’ist ja tunnelling probability’st.

Energy metrics

Plasma gain, target gain ja plant electric gain on eri system boundaries’ga quantities.

Net power claim peab ütlema, millised heating ja engineering losses arvesse võetakse.

Reaction rate ei ole ainult temperatuur

Fusion plasma sees on oluline product n₁n₂⟨σv⟩: density määrab collision pairs arvu ning ⟨σv⟩ sisaldab tunnelling’u ja velocity distribution’i mõju.

Sama temperature juures võivad eri fuel mixtures anda väga erinevad rates, sest nuclear cross sections on reaction-specific.

Lahendatud näide