О бета-равновесии электронно-нуклонного вещества при низких температурах

Abstract

Исследовано влияние температуры электронейтрального электронно-протонного вещества на значение концентрации протонов и электронов, соответствующее порогу нейтронизации, а также влияние температуры электронейтрального электронно-нуклонного вещества на значения концентраций электронов, протонов и нейтронов, соответствующих бета-равновесию. Исследование выполнено в приближении идеальности электронного и нуклонных газов, а также в приближении низких температур, при которых отличная от нуля тепловая энергия намного меньше энергии Ферми. При этом для взаимосвязи между температурой, концентрациями и химическими потенциалами нуклонных газов использована известная нерелятивистская формула, для релятивистского электронного газа соответствующая формула получена в данной работе. Показано, что с ростом температуры значение концентрации электронов и протонов, соответствующее порогу нейтронизации, повышается. Также показано, что при одном и том же значении концентрации электронов и протонов с ростом температуры значение концентрации нейтронов, соответствующее бета-равновесию, уменьшается.