28.06.2016 Views

Тайны разделения изотопов

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

Жданов В.М. НИЯУ МИФИ издание 2004 года

SHOW MORE
SHOW LESS

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

YUMPU automatically turns print PDFs into web optimized ePapers that Google loves.

раз и обеспечивает относительное движение компонентов смеси.<br />

Она равна (с обратным знаком ) среднему изменению импульса<br />

всех молекул компонента 1 в результате столкновений с<br />

молекулами компонента 2. Уравнение баланса импульса в объеме<br />

Sdx принимает тогда вид<br />

⎛ dp1 ⎞<br />

⎜ − ⎟Sdx<br />

= R12<br />

Sdx . (7.31)<br />

⎝ dx ⎠<br />

Теперь нам придется решить немного более сложную задачу, а<br />

именно: рассчитать векторную величину R 12 для случая, когда<br />

молекулы компонентов движутся в среде с произвольными<br />

направленными скоростями u 1 и u 2 . Пусть ν 12 - частота<br />

столкновений или число столкновений, испытываемых молекулой<br />

компонента 1 в одну секунду с молекулами компонента 2, ∆p1<br />

-<br />

изменение ее импульса при одном столкновении. Среднее<br />

изменение импульса получается усреднением по всем<br />

столкновениям и может быть представлено как ν 12 ∆p1<br />

(для<br />

простоты предполагается, что среднее от произведения двух<br />

величин можно заменить произведением средних). Выражение для<br />

ν 12 в случае модели молекул - твердых шариков может быть легко<br />

получено тем же способом, который используется при выводе<br />

выражения для средней длины свободного пробега молекул. В<br />

результате имеем [42]<br />

Здесь<br />

где<br />

2 2 8kT<br />

v 1 + v2<br />

= ,<br />

πµ<br />

m i и<br />

2 2<br />

( v ) 1 2<br />

1 2<br />

ν (7.32)<br />

12<br />

= n<br />

2σ12<br />

+ v<br />

12<br />

µ<br />

2<br />

πd 12<br />

σ = , d ( d + d )<br />

m m<br />

1 2<br />

12 = ,<br />

m1<br />

+ m2<br />

d − массы и диаметры молекул ( i = 1, 2 ).<br />

i<br />

12<br />

1<br />

= ,<br />

1 2<br />

2<br />

171

Hooray! Your file is uploaded and ready to be published.

Saved successfully!

Ooh no, something went wrong!