Книги
чёрным по белому
Главное меню
Главная О нас Добавить материал Поиск по сайту Карта книг Карта сайта
Книги
Археология Архитектура Бизнес Биология Ветеринария Военная промышленность География Геология Гороскоп Дизайн Журналы Инженерия Информационные ресурсы Искусство История Компьютерная литература Криптология Кулинария Культура Лингвистика Математика Медицина Менеджмент Металлургия Минералогия Музыка Научная литература Нумизматика Образование Охота Педагогика Политика Промышленные производства Психология Путеводители Религия Рыбалка Садоводство Саморазвитие Семиотика Социология Спорт Столярное дело Строительство Техника Туризм Фантастика Физика Футурология Химия Художественная литература Экология Экономика Электроника Энергетика Этика Юриспруденция
Новые книги
Суворов С. "Танк Т-64. Первенец танков 2-го поколения " (Военная промышленность)

Фогль Б. "101 вопрос, который задала бы ваша кошка своему ветеринару если бы умела говорить" (Ветеринария)

Нестеров В.А. "Основы проэктирования ракет класса воздух- воздух и авиационных катапульных установок для них" (Военная промышленность)

Таранина И.В. "Гражданский процесс в схемах " (Юриспруденция)

Смоленский М.Б. "Адвокатская деятельность и адвокатура российской федерации" (Юриспруденция)
Реклама

Кинетика деградационных процессов - Никеров В.А.

Никеров В.А., Шолин Г.В. Кинетика деградационных процессов — М.: Энергоатомиздат, 1985. — 136 c.
Скачать (прямая ссылка): kinetikadegradacionnihprocessov1985.djvu
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 62 >> Следующая


Рассмотрим теперь термализацию в системе произвольных частиц. Уравнение деградационного спектра

решается так же, как и в § 4.2. Дифференциальное уравнение (4.14) в случае переменного числа пробных частиц дается формулой

Полученное уравнение первого порядка в соответствии с теорией допускает интегрирующий множитель и имеет решение

В случае, когда источником является одна первичная частица с энергией ?о, уравнение (4.29) сводится к виду

z (Е) = a J ----------- dW + б (? - Е0).

Е W

(4.23)

+ б (?-?„).

(4.24)

В результате решение уравнения

00 г (W)

г (?) = а * ------------- dW + х (?)

Е w

(4.25)

ОО

z <?) ’= (J \№ dWE%~ ')/Еа + х(?>-

(4.26)

Е

z (Е) = az (? + U) + х (?)

(4.27)

а - 1

X (?>

(4.28)

г' (?) +

г (?) +

= 0.

аи

аи

(4.29)

z (?) — ехр

(4.30)

97
Е, ед. энергии

Рис. 4.3. Деградационный спектр термализации с учетом изменения числа исследуемых частиц для системы одинаковых по массе частиц, во = 100 ед. энергии

Рис. 4.4. Деградационный спектр термализации с учетом изменения числа исследуемых частиц для системы произвольных частиц, Ео =100 ед. энергии, U= 1

Рис. 4.5. Деградационныи спектр термализации с учетом изменения числа исследуемых частиц для системы произвольных частиц, Е0 =100 ед. энергии, ? — 10

Существенно, что результаты (4.24), (4.76), (4.29) и (4.30) сохраняют свою справедливость и в случае, когда а и U являются слабо зависящими функциями энергии: а = а(Е); U = = U(E). В частности, полагая, что в процессе термализации U(E) = ??, имеем вместо (4.30)

-1^ j(a%E). (4.31)

Характерные зависимости деградационного спектра термапизации с учетом изменения числа исследуемых частиц от энергии представлены: формула (4.24) — на рис. 4.3; формула (4.30) - на рис. 4.4, формула

(4.31) — на рис. 4.5. При этом на графиках кривые 7 со(_тветствуют коэффициенту размножения частиц а 0,9, а кривые 2 — а - 1,1.

Существенно, что для а > 1 характерно резкое увеличение, а для о -ч 1 — резкое уменьшение числа частиц в процессе термализации.

98
Отметим здесь, что деградационный спектр является обычно монотонно убывающей функцией энергии. Участки возрастания деградационного спектра, как следует из приведенных выше рассуждений, могут быть обусловлены, как правило, либо интенсивным исчезновением частиц в процессе деградации в результате ядерной или химической реакции (когда коэффициент размножения а существенно меньше 1), либо тем, что функция U (?) является 'существенно убывающей и исследуемая частица претерпевает большее число соударений в области больших энергий.

4.4. Термализация продуктов экзоэргических химических реакций

Рассмотрим возможности применения метода деградационного спектра для описания процесса термализации "горячих" продуктов экзоэргических химических реакций и проанализируем некоторые возможные следствия сильной поступательной неравновесности атомов и молекул, образующихся в ходе цепных разветвлений реакций водорода с галогенами [38, 39].

Процесс термализации будем рассматривать в предположении, что соударения атомов и молекул можно рассматривать в модели твердых шаров. При этом в результате соударения шаров с массами т и М равновероятны доли потери энергии "горячих" частиц от 0 до 4т Mi (т + М)2, так что средняя доля потери энергии составляет % = 2тМ/ (т + М)2. Массами атома и молеку/Ты водорода по сравнению с массами атома и молекулы фтора будем пренебрегать. Это приведет, во-первых, к существе ,ному упрощению расчета распределения кинетической энергии между продуктами реакций, а во-вторых, к пренебрежению термализацией "горячих" частиц HF и F на молекулах водорода и "горячей" частицы Н — на молекулах фтора (что справедливо, по крайней мере, для смесей, состоящих из равных по порядку концентраций Н2 и F-, ив некоторых других рассматриваемых случаях). Термализационной ролью обычно добавляемой небольшой по отношению к F; стабилизирующей добавки 02 будем пренебрегать.

Неполная термализация атомов Н и F в молекулярной смеси Н2 и F_, должна приводить к ускорению реакций цепи, особенно существенному при невысокой, в частности комнатной, температуре смеси. Этот эффект связан с тем, что именно поступательная энергия реагентов наиболее эф- j фективна в преодолении потенциального барьера реакций цепи. Действительно, система уравнений цепи записывается следующим образом:

Н + F2 -> HF + F;

кх = k1 ехр ( - Eai /Т),

где к° = 2,0 • 10' 10 см3/с; Е *2

F + Н2 -> HF * + Н;

к2 = к°2 ехр (~Еа2 /Л,

= 0,103 эВ;

(4.32)

(4.33)

где к2 - 2,7 • 10”10 см3/см;’ Е а2 = 0,069 эВ.

99
Обе реакции сильно экзоэргичны. В соответствии с данными [38, 39] реакция (4.32) имеет энерговыделение 4,26 эВ с распределением по поступательным, вращательным и колебательным степеням свободы продуктов соответственно f 7- = 0,44; fR = 0,03; f у = 0,53, а в результате реакции (4.33) выделяется 1,37 эВ, причем fj- = 0,26; fp = 0,08; fy = 0,66. Начальная кинетическая энергия в лабораторной системе координат атомов Н и F, возникающих в результате реакций цепи, составила в наших приближениях распределения энергии между продуктами соответственно в среднем 0,36 и 0,94 эВ. Однако в системе центра инерции исходных реагентов реакций (4.33) и (4.34) только энергия атома Н существенно превосходит энергию активации соответствующей реакции, в то время как энергия атома F всего лишь близка к энергии активации. Поэтому в условиях близости прочих параметров систем следует ожидать наибольшего эффекта ускорения для реакции (4.32) по сравнению с реакцией (4.33). Ограничимся детальным исследованием влияния термической неравновес-ности только на реакцию (4.32).
Предыдущая << 1 .. 40 41 42 43 44 45 < 46 > 47 48 49 50 51 52 .. 62 >> Следующая