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왜 양성자가 그러한 고속으로 충돌하여 중수소에 융합해야합니까?

두 가지 주요 이유 때문에 양성자는 신 중수소에 융합하기 위해 매우 빠른 속도로 충돌해야합니다.

1. 쿨롱 장벽 :

* 양성자는 긍정적으로 하전됩니다. 요금이 격퇴되는 것처럼, 그들은 서로에 대해 강한 정전기력을 가해집니다. 쿨롱 장벽으로 알려진이 힘은 퓨즈에 충분히 가까워지는 양성자에게 중요한 장애물로 작용합니다.

*이 장벽을 극복하기 위해 양성자는 많은 운동 에너지가 필요합니다. 이 에너지는 속도와 직접 관련이 있으므로 더 높은 속도는 더 큰 운동 에너지와 동일합니다.

* 고속에서, 양성자는 반발력을 극복하고 강한 핵무기가 인수 할 수있을 정도로 충분히 가까워져서 그들을 모아 중수소를 형성하기에 충분한 에너지를 가지고있다.

2. 양자 터널링 :

* 쿨롱 장벽은 강력하지만, 양성자는 완전히 극복 에너지가 충분하지 않더라도 때때로 "터널"할 수 있습니다.

* 양자 역학은 한 번에 두 위치에있는 것을 포함하여 여러 상태에 존재하는 입자의 가능성을 동시에 가능하게합니다. 이것은 양성자가 작지만, 고전적으로 충분한 에너지가 없어도 쿨롱 장벽의 다른쪽에 나타날 가능성이 작지만 0이 아닌 기회가 있음을 의미합니다.

* 터널링 확률은 더 높은 에너지로 증가하지만 여전히 비교적 드문 사건입니다. 그렇기 때문에 성공적인 융합 가능성을 높이려면 고밀도의 양성자가 필요합니다.

요약 :

* 고속은 쿨롱 장벽을 극복하기 위해 필요한 운동 에너지를 제공합니다.

* 양자 터널링은 고전적으로 에너지가 충분하지 않아도 장벽을 어느 정도까지 우회 할 수 있습니다.

이 두 가지 요인은 핵 융합이 발생하기 위해 매우 높은 온도와 압력 (고속으로 해석)의 필요성에 기여합니다. 이것이 바로 융합 반응이 일반적으로 별이나 제어 융합 반응기와 같은 매우 뜨겁고 밀집된 환경에서 수행되는 이유입니다.

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