Кулоновский барьер

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Куло́новский барье́р —

фм
) ядерные силы между двумя протонами сильнее кулоновских сил, расталкивающих одноимённо заряженные частицы; однако ядерные силы убывают с ростом расстояния значительно быстрее кулоновских сил. В результате зависимость суммарного потенциала взаимодействия ядер от расстояния имеет максимум (вершину кулоновского барьера) на некотором расстоянии.

Сила взаимодействия двух протонов или двух легких ядер как функция расстояния между ними.

Кулоновский барьер препятствует ходу

туннелирования становится заметной, и начинает идти самоподдерживающаяся термоядерная реакция. Именно такие условия реализуются в центре звёзд, в частности, внутри Солнца
.

Кулоновским барьером называют также потенциальный барьер, который должна преодолеть

ядерными силами; потенциальный барьер, препятствующий альфа-распаду, создаётся именно ядерными силами. Кулоновский барьер (вместе с менее значимым центробежным барьером
) при альфа-распаде преодолевается благодаря туннелированию. Вероятность туннелирования сильно (экспоненциально) зависит от высоты и ширины преодолеваемого барьера, поэтому период полураспада альфа-активных ядер быстро растёт с уменьшением энергии распада: ядра с энергией распада около 8 МэВ распадаются за микросекунды (например, 214Po), тогда как альфа-распад с энергией около 2 МэВ происходит в среднем за время, значительно превышающее возраст Вселенной (например, 180W).

Величина кулоновского барьера определяется формулой

где k обозначен коэффициент, зависящий от системы единиц измерения,,  —

атомные номера
налетающей (вылетающей) частицы и ядра соответственно,  — эффективный радиус ядра (расстояние, на котором сильное взаимодействие начинает преобладать над кулоновским),  —
заряд электрона[1].


См. также

Примечания

  1. Советская энциклопедия, 1990. — Т. 2: Добротность — Магнитооптика. — 704 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-85270-061-4
    .