Impulse von Reaktionsprodukten bei Fusionen

[ghostwhisperer]

Hallo! Vermutlich ist meine Frage diesmal recht daneben..
Ich suche einen Rechenweg zur Beschreibung von Raktionsprodukten,
besonders wenn diese aus Fusion von Protonen, Deuteronen etc entstehen.
Bin grad neugierig, weil es in letzter Zeit viele neue Nachrichten zu Breaktroughs gibt! Ich finde alle möglichen technische Beschreibungen aber nichts zu wirklich tief gehenden physikalischen Beschreibungen..
Mich interessiert einfach wie diese Teilchen sich elementar verhalten. Zumindest theoretisch innerhalb ihrer "freien Flugstrecke", also bevor sie weitere Stöße erleiden. Dank für jeden Hinweis!
Grüße, ghosti!

[Bernhard]

Zitat von ghostwhisperer

Ich suche einen Rechenweg zur Beschreibung von Raktionsprodukten,
besonders wenn diese aus Fusion von Protonen, Deuteronen etc entstehen.

Geht es dir um die Möglichkeiten von Kernreaktionen und deren Wahrscheinlichkeiten oder etwas anderes?

[ghostwhisperer]

Es gibt doch sicherlich eine theoretische Impulsverteilung der entstehenden Teilchen.. Wird nur leider nirgends erwähnt. Klar im Großen und Ganzen ergibt sich was thermisches.. Mir geht es um die Einzelreaktion. ZB zwei Deuteronen treffen sich mit p1 und p2. Wohin fliegen anhand der Theorie die entstehenden Produkte? So was halt. Ich finde bisher leider nicht eine theo. Abhandlung dazu..

[Bernhard]

Das hängt stark von den verwendeten Energien ab. Proton-Proton Streuungen werden am LHC untersucht und dazu gibt es dann auch dementsprechend viele Papers.

Google liefert für die elastische Streuung von Deuteronen: https://link.springer.com/article/10.1007/BF01337518

Die elastische Streuung ist AFAIK die einfachste Möglichkeit, weil ohne komplizierte Kernreaktionen.

[TomS]

Wenn es um eine einfache Reaktion wie die Fusion von Deuterium H-2 mit Tritium H-3 zu Helium He-4 und einem Neutron geht, dann folgen die Energien und Impulse der Endprodukte einfach aus Energie- und Impulserhaltungssatz, sie haben feste Werte.

Wenn mehrer als zwei Teilchen entstehen, dann liegen keine festen Werte vor, stattdessen ist ein Kontinuum von Impulsen zulässig.

[Geku]

Genau genommen muss man auch die Aktivierung der Reaktorgefäße, durch die, bei der Kernverschmelzung produzierten Neutronen, in Betracht ziehen.

[TomS]

Zitat von Geku

Genau genommen muss man auch die Aktivierung der Reaktorgefäße, durch die, bei der Kernverschmelzung produzierten Neutronen, in Betracht ziehen.

Muss man nicht, denn …

Zitat von ghostwhisperer

… mir geht es um die Einzelreaktion. ZB zwei Deuteronen treffen sich mit p1 und p2. Wohin fliegen anhand der Theorie die entstehenden Produkte?

[Bernhard]

Zitat von TomS

Wenn es um eine einfache Reaktion wie die Fusion von Deuterium H-2 mit Tritium H-3 zu Helium He-4 und einem Neutron geht, dann folgen die Energien und Impulse der Endprodukte einfach aus Energie- und Impulserhaltungssatz, sie haben feste Werte.

Wobei das dann für Geschwindigkeiten > 0,1c auch schon eine Übungsaufgabe zur relativistischen Mechanik ist. Siehe: https://de.wikipedia.org/wiki/Schwerpunktsenergie

Zusätzlich würde ich dann noch die Fusionsenergie nachschauen.

[TomS]

Man kann sicher streiten, ob bei H-2 mit H-3 zu He-4 (3.5 MeV) und n (14.1 MeV) relativistisch gerechnet werden soll; Ruhemasse Neutron = 939.6 MeV.

Trotzdem würde ich im Rahmen der Kernphysik immer relativistisch rechnen; ist auch kein Hexenwerk.

[Bernhard]

Wobei diese Formeln aus der Elementarteilchenphysik immer noch wenig zum Grundlagenverständnis bei der Fusion beitragen.

Ich empfehle da eher diesen Artikel:
https://de.wikipedia.org/wiki/Lawson-Kriterium