ریزسیاهچالههای پایدار در واکنشهای همجوشی هستهای
نویسندگان
1 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر
2 گروه فیزیک، دانشکده علوم پایه، دانشگاه مازندران، بابلسر
3 گروه فیزیک، دانشکده علوم، دانشگاه مازندران، بابلسر
doi
10.47176/ijpr.22.4.31428چکیده
در این مقاله ما میخواهیم با استفاده از روشهای ترمودینامیک ریزسیاهچالهها و به طور ویژه قوانین تابش هاوکینگ و تعمیم قانون دوم ترمودینامیک سیاهچالهها و با استفاده از نظریۀ ابعاد اضافی، مطالعات و خروجیهای آزمایش بزرگ اَبر برخورد دهندۀ هادرونی (LHC) را برای واکنشهای همجوشی هستهای در مقیاس بسیار کم از لحاظ جرم و همچنین کوچک از لحاظ ابعاد فضا-زمان بررسی کنیم. هدف ما در این کار بررسی این موضوع است: آیا در واکنشهای همجوشی هستهای با توجه به سطح انرژی ترا الکترون ولت و وجود ذرات مورد نیاز و مشابه آزمایش اَبر برخورد دهندۀ هادرونی، میتوان یک شبیهسازی را طراحی کرد یا خیر؟ البته تأکید میشود که هدف تنها طرح موضوع شبیهسازی است و نه از نو برپا کردن این آزمایش همراه جزئیات آن. همچنین ابتکار عمل ما در تزریق انرژی به مرکز برخورد که به صورت کاملاً نظری طرح شده، پایداری ریزسیاهچالۀ تولیدی را تضمین خواهد کرد. در این مقاله در چارچوب نظریۀ ابعاد اضافی و با استفاده از تعمیم قانون دوم ترمودینامیک سیاهچالهها، ما واکنش همجوشی دوتریوم-دوتریوم را انتخاب میکنیم. ابتدا با توجه به آزادسازی سطح مشخصی از انرژی، مقدار دقیقی از مواد هستهای مورد استفاده را در نظر میگیریم. همچنین با در نظر گرفتن اتلاف انرژی و نکات مهم دیگر موجود در تولید یک ریزسیاهچاله، برای رسیدن به انرژی آرمانی آزمایش ابر برخورد دهندۀ هادرونی یعنی انرژی 100 ترا الکترون ولت، سامانه را برای این حالت تنظیم می کنیم. سپس با فرایندهای محاسباتی موجود با واحد قرار دادن تابع پتاسیل زمانی که از اختلال دادن روی آنتروپی کل به دست آمده است، پایداری ریزسیاهچاله حاصل خواهد شد. با این حالت بیان شده، به صورت نظری، پایداری ذرۀ تولید شده که فرض ما یک ریزسیاهچاله است تضمین خواهد شد. این محاسبات با آمارهای دقیق در ابعاد اضافی مختلف و با جزئیات، در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. راکتور همجوشی هستهای یکی از بهروزترین مسائل علمی بشر است و این طرح میتواند پنجرۀ جدیدی در نگاه به گسترۀ کاربردهای این راکتورها نیز باشد.
