太阳内部核反应系统的非平衡态理论研究

发布时间：2020-07-13 01:32

【摘要】：太阳中微子失踪之谜是近三十年来尚未解决的著名基础理论问题,对太阳内部核反应系统的研究是探索理解太阳中微子问题至关重要的途径之一。本文根据近年来太阳中微子问题的研究现状,将非平衡系统的理论和方法推广和应用到太阳内部的核反应系统中,进而研究了不可逆过程对太阳内部及太阳中微子产生率的影响。 由于恒星内部存在核反应、扩散、对流等不可逆过程以及非均匀的压力、引力和温度梯度等效应的影响,为了得到适合于描述恒星内部核反应系统的动力学方程,我们将非平衡态动力学方法推广和应用在恒星内部的核反应系统中。我们分别研究了恒星内部的CNO循环反应、太阳中心的p-pI核反应链和红巨星中心的3α反应过程的非平衡态动力学性质,用新的理论观点解释了主序星的长期稳定性和红巨星在氦燃烧开始时发生的氦“闪耀”不稳定现象,并说明了引力-温度梯度(g-T)效应对恒星核反应的稳定性具有破坏作用,它在红巨星中心的值是在太阳型恒星中心的10~7倍,很可能与恒星在主序以后发生的动力学不稳定现象有直接关系。 我们进一步发展了新的动力学理论方法,研究了当太阳中心区受到对流运动的影响时~3He驱动核反应系统的动力学行为。这一相关的问题最初是由Dilke和Gough(1972)提出的,由于与太阳中微子问题的解释有关,迄今仍然倍受关注。我们用新的理论方法得到了核反应系统产生非稳定性的判据,它与太阳内部的引力(重力)加速度和温度梯度的性质密切相关。通过用太阳模型的计算说明,~3He驱动的p-pI核反应系统在从0.2R_⊙到0.4R_⊙的区域内是对流不稳定的,这一区域正好位于~3He被猜测可能出现所谓超稳定性的区域。 由于恒星内部核反应系统的密度涨落具有显著的空间非均匀性质,为了描述涨落的时空关联,我们在恒星内部的核反应扩散系统中发展并应用非平衡态统计方法,利用非平衡态统计理论分别导出了包括扩散过程、对流过程、非均匀的压力以及引力和温度梯度等在内的广义Master方程。我们研究了恒星内部p-pI核反应系统的密度涨落,结果表明:恒星内部存在一系列密度涨落波在空间传播,它们代表了概率分布函数的局域变化在空间中的传播过程,波的相速度正好是平均密度波的整数倍,这些波的增长或衰减与恒星内部的稳定性直接相关,g-T效应是引起涨落波增长的重要因素。 当非均匀的压力驱动粒子从高压区向低压区流动时,压力效应同样可以引入密度涨落的空间关联。为了描述压力影响下核反应扩散系统的涨落行为,我们将过去的唯象理论推广为统计理论,得到了一个新的Master方程,它可以用于分析恒星内部核
【学位授予单位】：西安电子科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2001
【分类号】：P142.5;O414

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 贾桂斌;太阳中微子流变化的周期性与太阳活动[J];天文研究与技术;1990年01期

2 ;太阳中微子失踪现象被证实[J];原子能科学技术;1996年06期

3 夏元复;;如果中微子的质量不等于零[J];物理通报;1994年09期

4 唐云江;;太阳依然神秘[J];科学世界;2005年12期

5 树华;;Borexino实验探测到地球中微子[J];物理;2010年05期

6 周强;;中微子检测技术的新发展[J];世界科学;1992年11期

7 余家驹;;探究中微子的第一人:雷蒙德·戴维斯[J];世界科学;2006年11期

8 方励之;;来自SN1987A的中微子[J];世界科学;1987年09期

9 林元章;太阳中微子为何失踪?[J];百科知识;2004年12期

10 杨大卫;太阳中微子通量的估算[J];现代物理知识;1998年04期

相关会议论文 前10条

1 易兆雄;;关于中微子质量的讨论[A];数学·物理·力学·高新技术研究进展——2000（8）卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第8届学术研讨会论文集[C];2000年

2 郭新恒;;Detecting Supernova Neutrinos[A];Seminar on Physics Beyond the Standard Model and Cosmology[C];2009年

3 张国文;;中微子地球动力理论[A];1996年中国地球物理学会第十二届学术年会论文集[C];1996年

4 杨培志;;Yb:YAG闪烁晶体的UV发光特性[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年

5 何明;姜山;王伟;李朝历;;加速器质谱技术在核物理中的应用[A];第十三届全国核物理大会暨第八届会员代表大会论文摘要集[C];2007年

6 喻纬;;编一本小书所学到的[A];新时期编辑活动特点探讨——中国编辑学会第六届年会论文选[C];2001年

7 孙志宇;;~8B的库仑离解及天体物理学S_(17)因子的测量[A];Radioactive Nuclear Beam Physics--Proceedings of CCAST (World Laboratory) Workshop[C];2001年

8 焦善庆;杨本立;江光佐;;对基本粒子标准模型(SM)的重新审视[A];数学·力学·物理学·高新技术研究进展——2002（9）卷——中国数学力学物理学高新技术交叉研究会第9届学术研讨会论文集[C];2002年

9 ;全国第三届日地关系和灾害学术研讨会目录[A];第四届全国日地关系与灾害学术研讨会论文专辑[C];2001年

10 史志强;;费米子的弱荷和中微子质量[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展（上册）[C];1999年

相关重要报纸文章 前10条

1 记者 王艳红;此物中途变脸[N];新华每日电讯;2001年

2 记者 王俊鸣 张孟军;失踪的太阳中微子终于找到了[N];科技日报;2001年

3 记者王心见;太阳中微子不再秘不可测[N];科技日报;2002年

4 记者杨健;我科学家发现核反应堆中微子消失现象[N];人民日报;2002年

5 中科院国家天文台研究员 李竞;“末日预言” 不靠谱[N];大众科技报;2011年

6 本报驻京记者李虎军;透视2002重大科学进展[N];南方周末;2003年

7 宋黎明 陆

本文编号：2752762