Hola, tengo que resolver un problema y la verdad no sé ni por dónde empezar, si alguien me puede ayudar a entenderlo se lo agradecería
Ya discutimos el mecanismo fundamental de la fusión nuclear como posible futura
fuente energética. El problema, hasta ahora, es que no podemos controlar la reacción en cadena
protón - protón. Vamos a modelar la reacción haciendo que dos núcleos de deuterio 2-1H (carga
+1e, masa 3.34 × 10^27 kg) se acerquen lo suficiente para que la atracción de la fuerza nuclear
fuerte los una y formen un isótopo de helio junto con una gran cantidad de energía. El rango de
esta fuerza es del orden de 10^15 m. Es tan alta la velocidad de los núcleos de deuterio, tan alta la
temperatura del plasma, que ninguna sustancia puede emplearse en las paredes del recipiente
que los contiene sin que se volatilice. Allí aparecen las botellas magnéticas. Elevar la
temperatura del plasma es posible ahora con láseres o microondas. Queda claro que todo esto
está hiper super simplificado. Veremos cómo termina el ITER.
a) Calcule la velocidad de dos núcleos de deuterio de modo tal que puedan vencer la repulsión
eléctrica hasta la distancia de acción de las fuerzas fuertes.
b) Estime la temperatura del plasma bajo estas condiciones.
c) Explique el mecanismo dinámico de la botella magnética a partir de la fuerza de Lorentz.
d) ¿Qué intensidad de campo magnético se necesita para hacer que núcleos de deuterio con esta rapidez viajen en un círculo de 2.50 m de diámetro?
Ya discutimos el mecanismo fundamental de la fusión nuclear como posible futura
fuente energética. El problema, hasta ahora, es que no podemos controlar la reacción en cadena
protón - protón. Vamos a modelar la reacción haciendo que dos núcleos de deuterio 2-1H (carga
+1e, masa 3.34 × 10^27 kg) se acerquen lo suficiente para que la atracción de la fuerza nuclear
fuerte los una y formen un isótopo de helio junto con una gran cantidad de energía. El rango de
esta fuerza es del orden de 10^15 m. Es tan alta la velocidad de los núcleos de deuterio, tan alta la
temperatura del plasma, que ninguna sustancia puede emplearse en las paredes del recipiente
que los contiene sin que se volatilice. Allí aparecen las botellas magnéticas. Elevar la
temperatura del plasma es posible ahora con láseres o microondas. Queda claro que todo esto
está hiper super simplificado. Veremos cómo termina el ITER.
a) Calcule la velocidad de dos núcleos de deuterio de modo tal que puedan vencer la repulsión
eléctrica hasta la distancia de acción de las fuerzas fuertes.
b) Estime la temperatura del plasma bajo estas condiciones.
c) Explique el mecanismo dinámico de la botella magnética a partir de la fuerza de Lorentz.
d) ¿Qué intensidad de campo magnético se necesita para hacer que núcleos de deuterio con esta rapidez viajen en un círculo de 2.50 m de diámetro?
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