¿Hay algún software que pueda simular la interacción DT, por ejemplo, y obtener la curva de temperatura-sección transversal sin hacer referencia a ningún dato experimental?
¿Tenemos una simulación a nivel cuántico que funcione para algo más complejo que el hidrógeno?
No existe ningún software que calcule esta información, principalmente debido a los límites de la teoría. Un gas de átomos puede ser relativamente fácil de modelar, incluso en estado de plasma, pero conectar la sección transversal y la temperatura requiere una forma matemática exacta del potencial nuclear, que no tenemos.
Una versión más ampliada de la respuesta y por qué este código no es posible...
Los códigos/software disponibles se dividen principalmente en dos categorías: modelado de interacción de partículas (como los códigos de Monte Carlo) o modelado de medios continuos. Me referiré a ellos como DD (descripción discreta) y CD (descripción continua) respectivamente.
Es posible que tenga variaciones en estos enfoques, utilizando un enfoque diferente para algunas cantidades. Al igual que en DD, puede tener cantidades continuas como la deposición de energía continua, o en códigos de partículas en celdas, puede tener macropartículas cuyo espectro de velocidades se puede plegar con espectros de sección transversal para obtener velocidades de reacción. Pero aún así, las limitaciones de estos enfoques están arraigadas en sus concepciones básicas: DD siempre escalará cantidades microscópicas a macroscópicas linealmente, y CD no producirá adecuadamente las tasas de reacción de fenómenos discretos.
Por otro lado, nuestra comprensión de los núcleos aún es vaga. Creemos que la mecánica cuántica debería proporcionar la descripción correcta, si tuviéramos la forma exacta correcta del potencial entre partículas. Sin embargo, este potencial no se conoce con exactitud, y los modelos más exitosos en física nuclear brindan solo una descripción parcial de algunas características, mientras que están muy lejos de otras características. Con esta situación no es posible realizar ningún método, y mucho menos ningún código/software, capaz de proporcionar predicciones fiables ab initio.
Es posible realizar cálculos de primeros principios de reacciones de iones ligeros relevantes para la fusión nuclear (como d+t), ver aquí . Sin embargo, este tipo de trabajo se encuentra en las fronteras de la física computacional y requiere recursos de supercomputación y códigos sofisticados. Más enfoques fenomenológicos (potenciales ópticos, etc.) se describen en libros de texto sobre teoría de la reacción nuclear, por ejemplo aquí .
De hecho, el problema básico es que incluso si se conoce la interacción microscópica nucleón-nucleón, y el hamiltoniano en el sector de pocos cuerpos se puede diagonalizar (para estados bajos), resolviendo la ecuación de Schroedinger dependiente del tiempo (con estados de dispersión como en y fuera de los estados) es muy difícil más allá de tres o cuatro nucleones. Algo más pequeño, como , se hace fácilmente.
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