بعد از حصول اطمینان از اینکه استفادۀ ما از تابع توزیع شعاعی [۷۵ و۷۶]، نتایج قابل قبول و حتی در برخی موارد نتایج بهتری ایجاد می­ کند به استفاده از این نظریه می­پردازیم. البته باید یادآوری کنیم که تغییرات اعمال شده بدین سبب انجام گرفت که بتوان پارامترهای ترمودینامیکی را در بازه وسیعی از دما و چگالی برای مورد بررسی قرار داد. از این روش برای مخلوط شامل دوتریوم و تریتیوم استفاده می­کنیم. اما چون بعضی از تصحیحات شامل جمله های اختلال و کوانتمی روند محاسبات را پیچیده و زمان محاسبات را افزایش می­دهد، ابتدا به بررسی اهمیت این جملات در نتایج ترمودینامیکی حاصل می­پردازیم. از آنجا که تعریف فشار عبارت از مقدار متوسط برخورد ذرات با انرژی معین بر واحد سطح است لذا بررسی فشار اطلاعات خوبی راجع به خواص ترمودینامیکی مخلوط در اختیار ما قرار می­دهد. فشار محاسبه شده با بهره گرفتن از این روش، در شکلهای سه بعدی پنج تا ده نشان داده شده ­اند.

(( اینجا فقط تکه ای از متن درج شده است. برای خرید متن کامل فایل پایان نامه با فرمت ورد می توانید به سایت feko.ir مراجعه نمایید و کلمه کلیدی مورد نظرتان را جستجو نمایید. ))

مقدار تغییر در فشار بر حسب چگالی و دما، برای بخشهای مشخص شده از فشار مقدار اهمیت هر بخش از فشار را مشخص می­ کند. همانگونه که مشاهده می­ شود، مرتبه بزرگی جملۀ کروی سخت نشان داده شده در شکل (۶-۳) از تمامی بخشهای دیگر دارای تغییرات بیشتری در بازه دمایی و چگالی یکسان می­باشد. بنابراین جملۀ کروی سخت فشار تأثیر گذارترین بخش آن است. مقایسه شکل (۵-۳)، و (۷-۳)، نشان می­دهد که مقدار تغییر فشار در بازه­های یکسان از دما و فشار از یک مرتبه بزرگی می­باشند. اما شکل (۸-۳) نمایان می­ کند که مقدار فشار در دماهای اتاق تقریبا سه مرتبه بزرگی از مقدار جملۀ کروی سخت کوچکتر می­باشد. اما برای چگالی­های بالاتر از ۰٫۵ اهمیت آن زیاد می­ شود. لذا برای بررسی مخلوط در دمای بالا می­توان از تصحیح مرتبه اول کوانتمی ویگنر­کریکوود چمپوشی کرد. اما اگر بخواهیم بررسی را برای چگالی بالا انجام دهیم، مد نظر قرار ندادن این جمله محسوس خواهد بود لذا در نظر گرفتن جملۀ کوانتمی در چگالی بالا ضرورت پیدا می­ کند.
شکل۳-۵- فشار حاصل از مخلوط ایده­آل دوتریوم- تریتیوم در بازه دمایی۰ تا ۵۰۰ کلوین بر حسب تابعی از چگالی کاهش یافتۀ در بازه ۰ تا ۱٫
شکل۳-۶- فشار حاصل از جملۀ کروی سخت انرژی آزاد هلمهولتز برای مخلوط دوتریوم-تریتیوم برای بازه دمایی ۰ تا ۵۰۰ درجه کلوین بر حسب تابعی از چگالی کاهش یافتۀ در بازه ۰ تا ۱٫
شکل۳-۷- فشار حاصل از تصحیح مرتبه اول اختلال انرژی آزاد هلمهولتز برای مخلوط دوتریوم-تریتیوم در بازه دمایی ۱۰۰ تا ۵۰۰ درجه کلوین بر حسب تابعی از چگالی کاهش یافتۀ در بازه ۰ تا ۱٫۵٫
شکل ۳-۸- فشار حاصل از تصحیح مرتبه اول اختلال کوانتمی(WK) انرژی آزاد هلمهولتز برای مخلوط دوتریوم- تریتیوم در بازه دمایی ۰ تا ۵۰۰ درجه کلوین بر حسب تابعی از چگالی کاهش یافتۀ در بازه ۰ تا ۱٫
شکل۳-۹- فشار کل برای مخلوط با کسر مولی یکسان از دوتریوم-تریتیوم در بازه دمایی ۰ تا ۱۵۰ کلوین و بر حسب تابعی از چگالی کاهش یافته در بازه ۰ تا ۱٫۵ باکسر مولی یکسان برای اجزاء مخلوط.
شکل ۳-۱۰- فشار کل برای مخلوط با کسر مولی یکسان دوتریوم- تریتیوم در بازه دمایی ۱۵۰ تا ۵۰۰ کلوین و بر حسب تابعی از چگالی کاهش یافته در بازه ۰ تا ۱٫۵٫
بعد از تعیین اهمیت جملات تأثیر گذار در فشار و لزوم یا عدم لزوم استفاده آن در شرایط خاص با بهره گرفتن از نظریه ذکر شده به بررسی انرژی و فشار کل به صورت دقیق تری می­پردازیم. در نمودار شکل (۱۱-۳)، انرژی درونی کل ذرات را به صورت تابعی از چگالی در بازه ۰ تا ۱٫۳ و در بازه دمایی ۵۰ تا ۳۰۰ کلوین رسم کرده­ایم. شکل (۱۲-۳)، فشار کل مخلوط را در دماهای بالاتر از ۵۰۰ درجه بر حسب چگالی کاهش ­یافته نشان می­دهد.

شکل۳-۱۱- انرژی داخلی کل بر حسب چگالی کاهش یافته در محدوده دمایی ۵۰ تا ۳۰۰ درجه کلوین برای مخلوط دوتریوم- تریتیوم.

شکل۳-۱۲- فشار بر حسب چگالی کاهش یافته در محدوده دمایی ۵۰۰ تا ۲۵۰۰ در جه کلوین برای مخلوط دوتریوم و تریتیوم.

شکل۳-۱۳- فشار بر حسب چگالی کاهش یافته در دمای ۱۰۰ در جه کلوین برای مخلوط دوتریوم و تریتیوم در کسرهای مولی مختلف.
همانطورکه از شکل (۱۱-۳) ملاحظه می­کنیم با افزایش چگالی کاهش یافته مخلوط تا ۰٫۸ در اثر عوامل خارجی، به دلیل افزایش انرژی پتانسیل منفی (جاذبه­ای) در مقابل انرژی جنبشی ناشی از دما، انرژی کل به مقدار نامحسوسی کاهش می­یابد. علت افزایش انرژی پتانسیل، به کاهش فاصله به مقداری که بخش جاذبه­ای پتانسیل باکینگهام بر بخش دافعه­ای آن غلبه می­ کند ارتباط دارد و در ناحیه دماهای زیر ۵۰^o K، انرژی منفی می­ شود. بعد از این مقدار، با افزایش چگالی کاهش یافته، انرژی درونی مواد به دلیل افزایش انرژی جنبشی به مقدار قابل توجهی افزایش می­یابد. این افزایش انرژی جنبشی به علت کاهش فاصله بین ذرات است که موجب افزایش نیروی دافعه کوتاه برد می­ شود. هنگامیکه دما از محدوده دمای اتاق فراتر می­رود دیگر اثری از این کاهش نامحسوس در چگالی پائین در انرژی مشاهده نمی­ شود. بر اثر افزایش دما، انرژی جنبشی بر انرژی پتانسیل غلبه کرده و سطح مقطع برخورد را افزایش می­دهد. همانطورکه شکل (۱۲-۳) نشان می­دهد، در یک دمای ثابت با افزایش چگالی کاهش یافته و همچنین در یک چگالی کاهش یافته ثابت، با افزایش دما، فشار افزایش می­یابد، بطوریکه این افزایش در چگالی­های پایین قابل ملاحظه نمی ­باشد. شکل (۱۳٫۳) فشار بصورت تابعی از کسرهای مولی مختلف نشان میدهد. هنگامیکه کسر مولی تریتیوم تا مقدار ۰٫۵ افزایش می­یابد، فشار کاهش پیدا می­ کند، اما بعد از این مقدار با ادامه افزایش کسر مولی تریتیوم، فشار مخلوط افزایش می یابد و هنگامیکه در کسرهای مولی مؤلفه ها دارای مجموع یک است اثر چگالی بر فشار محیط یکسان می­ شود .
از پتانسیل دوبل یوکاوا نیز در دمای پایین و چگالی بالا برای مخلوط ایزوتوپهای هیدروژن استفاده می­ شود. بنابراین در ادامه تأثیر این پتانسیل را بر فشار این مخلوط محاسبه و نمودار حاصل از این محاسبه را در شکل (۱۴-۳) و (۱۵-۳) نشان داده­ایم. همانگونه که در شکل (۱۴-۳) ملاحظه می­کنید تفاوت این دو پتانسیل زیاد نیست اما ما به علت کارایی بیشتر پتانسیل باکینگهام در دما و چگالی بالا [۱۰] مبنای کار خود را بر پتانسیل باکینگهام قرار داده­ایم.