بررسی چرخه سیستم کاتالیزور میونی در مخلوط D/T با در نظر گرفتن تشکیل مولکولهای دومیونی

چرخه میونی در همجوشی کاتالیزور میونی تابع پارامترهایی مانند دما، ضریب چسبندگی میونی، چگالی هیدروژن مایع و کسر غلظتهای انتخابی ایزوتوپهای هیدروژن است .این بستگیها در مطالعات همجوشی کاتالیزور میونی سه جسمی مورد توجه قرار گرفته است. درکارهای تحقیقاتی اخیر، رفتارهای پایه ای تشکیل مولکولهای چهار جسمی ppmm,ttmm,ddmm,dtmm,pdmm,ptmm مورد مطالعه قرار گرفته و نشانداده شده است که آهنگهای تشکیل برای چنین مولکولهای چهار جسمی به مقدار قابل ملاحظه ای بزرگتر از مولکولهای سه جسمی هسته ای مشابه یعنی ppm,ttm,ddm,dtm,pdm,ptu است و بخصوص برای dtmm آهنگ همجوشی برابر rf(dt)~3*10^13s^-1 -6*10^13s^-1 گزارش شده است که حدود 40 مرتبه از آهنگ همجوشی در dtm بزرگتر است . اهمیت واکنشهای مطرح شده ما را بر آن داشت تا در همجوشی کاتالیزور میونی در مخلوط دو گاز d/t آثارتشکیل مولکولهای چهار جسمی را جستجو کنیم. در این کار تحقیقاتی به علت عدم دسترسی به تمام داده های مورد نیاز فقط شاخه اصلی تشکیل مولکولهای چهار جسمی dtmm را بررسی کرده ایم و برای این منظورابتدا شبکه واکنش جامع مربوط به مخلوط d/t را با درنظر گرفتن تشکیل مولکولیهای چهار جسمی dtmm معرفی و معادلات دینامیکی حاکم بر آن را در حالت پایا برای محدوده دمایی k 1400-100 در ازای چگالیهای مختلف و غلظت نسبی دوتریوم و ترتیوم ، با در نظر گرفتن بستگی چگالی، غلظت نسبی تریتیوم و دما برای ضرایب چسبندگی موثر میون حل و ضرایب تکثیر میونی xdtmm,xdtmکه به ترتیب برای حالتهای dtmm,dtm می باشند، محاسبه و جوابها مقایسه شده است. به علت در دسترس نبودن اندازه دقیق آهنگ تشکیل مولکولهای چهار جسمی dtmm ، لانداپیریم a مقدار آن حداکثر به اندازه آهنگ چسبیدن میون به دوترون 10^12s^-1 و حداقل به اندازه آهنگ تشکیل مزومولکول dtm یعنی 10^9s^-1 انتخاب گردیده است. مقایسه نتایج حاصل ازمحاسبات و تجربه برای ضریب تکثیر میونی نشان می دهد که انتخاب لانداپیریم a مساوی 10^9s^-1 بیشترین نزدیکی را با جوابهای آزمایشگاهی دارد. در نهایت نقش تشکیل مولکولهای چهار جسمی و همجوشی آنها در تعیین ضریب تکثیر میونی از طریق تئوری و تجربی مورد بررسی قرار گرفته است.مقایسه این نتایج نشان می دهد که عدم اعمال واکنشهای چهار جسمی برای سیستمهای در حال تحقیق امروزی که معمولا با چشمه های میونی شدت بالا نیستند تاثیر زیادی در نتایج محاسبات سه جسمی ندارد.