ریزسیاه چاله های پایدار در واکنش های همجوشی هسته ای

در این مقاله ما می­ خواهیم با استفاده از روش­ های ترمودینامیک ریزسیاه چاله ­ها و به طور ویژه قوانین تابش هاوکینگ و تعمیم قانون دوم ترمودینامیک سیاه چاله ­ها و با استفاده از نظریه ابعاد اضافی، مطالعات و خروجی ­های آزمایش بزرگ ابر برخورد دهنده هادرونی   (LHC) را برای واکنش ­های همجوشی هسته­ای در مقیاس بسیار کم از لحاظ جرم و همچنین کوچک از لحاظ ابعاد فضا-زمان بررسی کنیم. هدف ما در این کار بررسی این موضوع است: آیا در واکنش­های همجوشی هسته ای با توجه به سطح انرژی ترا الکترون ولت و وجود ذرات مورد نیاز و مشابه آزمایش ابر برخورد دهنده هادرونی، می توان یک شبیه ­سازی را طراحی­ کرد یا خیر؟ البته تاکید می شود که هدف تنها طرح موضوع شبیه ­سازی است و نه از نو برپا کردن این آزمایش همراه جزئیات آن. همچنین ابتکار عمل ما در تزریق انرژی به مرکز برخورد که به صورت کاملا نظری طرح شده، پایداری ریزسیاه چاله تولیدی را تضمین خواهد کرد. در این مقاله در چارچوب نظریه ابعاد اضافی و با استفاده از تعمیم قانون دوم ترمودینامیک سیاه چاله­ ها، ما  واکنش همجوشی دوتریوم-دوتریوم را انتخاب می کنیم. ابتدا با توجه به آزادسازی سطح مشخصی از انرژی، مقدار دقیقی از مواد هسته­ ای مورد استفاده را در نظر می گیریم. همچنین با در نظر گرفتن اتلاف انرژی و نکات مهم دیگر موجود در تولید یک ریزسیاه چاله، برای رسیدن به انرژی آرمانی آزمایش ابر برخورد دهنده هادرونی یعنی انرژی ۱۰۰ ترا الکترون ولت، سامانه را برای این حالت تنظیم می کنیم. سپس با فرایندهای محاسباتی موجود با واحد قرار دادن تابع پتاسیل زمانی که از اختلال دادن روی آنتروپی کل به دست آمده است، پایداری ریزسیاه چاله حاصل خواهد شد. با این حالت بیان شده، به صورت نظری، پایداری ذره تولید شده که فرض ما یک ریزسیاه چاله است تضمین خواهد شد. این محاسبات با آمارهای دقیق در ابعاد اضافی مختلف و با جزئیات، در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته است. راکتور همجوشی هسته­ ای یکی از به روزترین مسائل علمی بشر است و این طرح می ­تواند پنجره جدیدی در نگاه به گستره کاربردهای این راکتورها نیز باشد.

Keywords:

ریزسیاه چاله ها , واکنش های همجوشی هسته ای , تابش هاوکینگ , نظریه ابعاد اضافی , ترمودینامیک سیاه چاله ها