хлорид натрия при супервысоких температурах

[kda_ximik]

Коллеги! Сначала задумался о том, где разместить вопрос. То ли в "физике", то ли в "химии". Так вот. У меня спросили, что будет с хлоридом натрия при, скажем, миллионе градусов. По идее, сначала произойдет диссоциация молекулы, а потом повыбивает электроны с внешних уровней хлора и натрия. А дальше что???
Спасибо за отклик

[Munin]

А дальше будет выбивать со всё более и более глубоких уровней. Миллион градусов - это примерно 100 эВ. Если самые внутренние электроны сидят глубже, чем на уровне 100 эВ, то они останутся. Если мельче - то произойдёт полная ионизация. Разумеется, это оценочно, то есть если разница меньше чем на порядок - то ионизация будет существенной, но не полной.

У получившейся плазмы будут физические свойства, будут спектроскопические, но не будет химических.

[kda_ximik]

Munin в сообщении #583360 писал(а):

А дальше будет выбивать со всё более и более глубоких уровней. Миллион градусов - это примерно 100 эВ. Если самые внутренние электроны сидят глубже, чем на уровне 100 эВ, то они останутся. Если мельче - то произойдёт полная ионизация. Разумеется, это оценочно, то есть если разница меньше чем на порядок - то ионизация будет существенной, но не полной.

У получившейся плазмы будут физические свойства, будут спектроскопические, но не будет химических.

а как на счет развала ядра? Это уже из области фантастики? Можно ли как-то оценить начало ядерных реакций?

[Munin]

Можно. Для этого нужно, чтобы ядра могли сталкиваться, тогда они и разваливаться смогут. Чтобы они сталкивались, нужно преодолеть их отталкивание. По сути, одно ядро должно взобраться на потенциальный барьер вокруг другого ядра, то есть набрать энергию $U=\tfrac{kZ_1eZ_2e}{r},$ где $r$ - радиус ядра (когда ядра будут ближе, то в дело вступят сильные ядерные силы, и электрическое отталкивание перестанет играть роль). Эта энергия имеет порядок единиц-десятков МэВ: http://users.ugent.be/~kstrykmn/nuclear/Coul_bar.html (на этих графиках $Z_2=1,2$), что соответствует $10^{9\text{-}10}\text{ К}$. За счёт пары эффектов http://hyperphysics.phy-astr.gsu.edu/hb ... ar.html#c3 реально температура оказывается ниже на один-два порядка. Но с другой стороны, для натрия и хлора получается $Z_1Z_2=121,187,289,$ то есть опять возрастание на два порядка. Итого, получится, что нужна температура в районе миллиарда градусов. Такие температуры бывают в центре массивных звёзд (намного массивнее Солнца), во взрывах звёзд.

-- 11.06.2012 15:05:07 --

P. S. Когда первые столкновения породят, возможно, осколки с меньшим зарядом ядра, то они сделают возможным продолжение процессов при более низкой температуре. С другой стороны, при туннелировании ядра будут предпочитать слипаться, а не разбиваться на осколки. Короче, если взять сто миллиардов градусов - вот тогда будет всё окей.

[kda_ximik]

спасибо за толковый ответ!!!

[Droog_Andrey]

Munin в сообщении #583360 писал(а):

Миллион градусов - это примерно 100 эВ. Если самые внутренние электроны сидят глубже, чем на уровне 100 эВ, то они останутся.

Так и будет.

[Munin]

А какие там энергии самых глубоких электронов у натрия и хлора?

[Droog_Andrey]

У натрия $1648.702$, у хлора $3946.291$ эВ.

Источник: http://dx.doi.org/10.1016/0092-640X%2885%2990010-5

[Munin]

Спасибо! И раз уж вам эта статья доступна, можно ещё и для железа?

[Droog_Andrey]

У железа $9277.681$ эВ.

Статья: http://www.primefan.ru/stuff/chem/lamb.pdf

[Munin]

Спасибо. Я не помнил, то ли единицы кэВ, то ли сотни кэВ, оказалось ни то, ни другое :-)