Формирование коррелированных состояний и туннелирование при низкой энергии и управляемом импульсном воздействии на частицы
Высоцкий В.И., Высоцкий М.В.

Received: February 16, 2017

DOI: 10.7868/S004445101708003X

PDF (858K)

Рассмотрен метод оптимизации туннельного эффекта для частиц с низкой энергией за счет использования когерентных коррелированных состояний, формируемых при управляемом импульсном воздействии на эти частицы. Характерными примерами является влияние импульсного магнитного поля на заряженные частицы в газе или плазме. Когерентные коррелированные состояния наиболее полно характеризует коэффициент корреляции r(t), увеличение которого приводит к возрастанию на много порядков вероятности туннелирования частиц сквозь высокий потенциальный барьер без существенного увеличения их энергии. Впервые показано, что процесс формирования когерентных коррелированных состояний, а также максимальная |r(t)|_max и усредненная по времени амплитуды коэффициента корреляции и соответствующая вероятность туннелирования характеризуются немонотонной (осциллирующей) зависимостью от длительности и амплитуды формирующего импульса. Этот результат позволяет оптимизировать эксперименты по реализации ядерного синтеза при низкой энергии и показывает некорректность интуитивного представления о том, что вероятность туннелирования всегда возрастает с увеличением амплитуды внешнего воздействия на частицу. Полученные выводы могут быть использованы, в частности, для объяснения случайных (непредсказуемых, с низкой повторяемостью) результатов экспериментов по оптимизации энерговыделения за счет ядерных реакций, проводимых при использовании импульсного воздействия с флуктуациями амплитуды и длительности. Также рассмотрены физические предпосылки обнаруженных зависимостей и найдены оптимальные соотношения между перечисленными параметрами, обеспечивающими формирование оптимального когерентного коррелированного состояния и оптимальное туннелирование при низкой энергии в разных физических системах с учетом дефазирующего действия случайной силы. Проведено сопоставление теоретического анализа с данными успешных экспериментов по генерации нейтронов и альфа-частиц при электрическом разряде в воздухе и газообразном дейтерии.