[image]

Антивещество: а что о нем известно; как оно создается; его применение сегодня и завтра?

 
1 6 7 8 9 10 19
+
-
edit
 

AGRESSOR

литератор
★★★★★
Блин, одни про корабли, другие про антиматериальные бомбы... Я вообще о ручном оружии ака виллиган. :F

Как всегда на "Авиабазе". :)
   
EE Татарин #07.05.2008 15:00  @Fakir#07.05.2008 14:12
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Татарин>> Для удержания АМ в виде диа- или парамагнетика (того же антиводородного льда), которым грезит Факир, нужны поля совершенно нечеловеческие и на грани вообразимого даже при ускорениях порядка g.
Fakir> Лягушки, вон, давно уж левитируют :) Таки как раз при ускорениям порядку g :)
Fakir> Это чиста для примеру, количественно, ессно, разница есть - но не на порядки.
Да-да. :) А систему, способную ту лягушку подвесить, ты разглядывал? :)
Это ж рекорд для статики. Именно что поле нечеловеческое и на грани вообразимого. И чем больше g, тем поля менее человечней, а для выстрела худо-бедно хотя б тыщу "же" надо иметь.
   
EE Татарин #07.05.2008 15:01  @AGRESSOR#07.05.2008 14:26
+
-
edit
 

Татарин

координатор
★★★★★
Татарин>> 1 грамм антипротонов дал бы энергии ровно столько же, сколько 1 грамм антиматерии (если б не нейтрино). Это ж вопрос из серии, что тяжелее - килограмм пуха или свинца? :)
AGRESSOR> Ты сам себе противоречишь. Раз "если бы не нейтрино"... Получается, не один и тот же выход энергии будет.
Не один. Но не потому что протон легче антиатома, а потому, что позитрон распадается чисто в ЭМ-поле.
   

TEvg

аксакал

админ. бан
А это перспективное оружие получается - луч антипротонов. Человек ведь к лучевому поражению куда как более слаб нежели к механическому разрушению. В смертельной дозе радиации энергии в общем-то ничтожное количество - стакан чая не нагреешь. Теоритически лучемет можно от пальчиковых батареей питать :)
А что он для стрелка опасен - во-1 необязательно, во вторых его можно на автоматическую платформу поставить, на БПЛА например. И удобно отстрелить всех кто мешает, без не нужного шума и разрушений.

Надо только придумать эффективный источник антипротонов
   
+
-
edit
 

bashmak

аксакал

Wyvern-2> (попытка таки разобраться №2)
Wyvern-2> Аннигиляция покоящегося , т.е. с относительно низкой энергией, антипротона происходит через образование адронного атома - временного комплекса протон-антипротон, где антипротон неуклюже исполняет роль электрона :) Время жизни адронного атома порядка микросекунд, что сравнимо с временем реакции в хим.ВВ. При этом адронные атомы испускают рентген - но довольно слабенький.
Время жизни атома протон-антипротон в основном состоянии 10-23с - не видно в эксперименте этого э-м уровня - сечение рекации в "сильном" взаимодействии много больше.
Wyvern-2> Продуктом аннигиляции покоящегося антипротона является пионый комплекс - от 3 до 7 пионов/пи-мезонов с разным по знаку зарядом - (+) (-) и (0).
от 2 до 12 пионов с наиболее вероятным 5-7.
Wyvern-2> Простейший комплекс будет состоять из одного нейтрального пиона, который практически мгновенно - за время менее 8,4*10Е-17 сек - распадается с практически нулевым пробегом на два гамма-кванта с энергией ~200МэВ
Масса нейтрального пиона 135МэВ, поэтому получить два 200МэВных фотона довольно трудно - довольно редкое событие. В основном будет два 70-100 МэВных фотона.
Wyvern-2>и двух заряженных пионов, имеющих релятивисткую скорость (около 0,95С). Пробег таких заряженных пионов за время их жизни в 2,6*10Е-8 сек в вакууме будет около 20 метров, а в веществе, из за высокой энергии тоже достаточно велик - в графите, например, около 15-20 сантиметров.
Пробег в основном определяется веществом, а не временем жизни - распадаются пионы в покое.
Wyvern-2>Затем заряженные положительно пионы распадаются на мююоны и нейтрино - нейтрино сразу же летят к Создателю :) , а мююоны - на многие километры, даже в граните. Отрицательные образуют мезоатом с ближайшим ядром атома и вызывают его расщепление.
Мюоны от распада пионов будут иметь кинэнергию 4МэВ (их масса 105МэВ) так что никуда не улетят, а распадутся недалеко от пиона их породившего.
Wyvern-2> Таким образом:
Wyvern-2> - из 2ГэВ энергии аннигиляция мы получим в виде гипержесткого гамма-излучения только 500-600МэВ (в среднем) Очень высокая энергия гамма-квантов (200МэВ) приведет к тому, что сечение реакции с ядрами будет меньше 1% полного возможного сечения, Комтон-эффект будет слабенький, образование электрон-позитронных пар позднее и, соотвественно, очень большой пробег в в-ве, порядка сотен метров-километра.
Wyvern-2> - незначительная, в несколько % , часть энергии, высветиться в виде рентген излучения андронных атомов и энергии ядерного взаимодействия положительно заряженных пионов с атомами среды.
Wyvern-2> - некоторая, примерно 20-25%, часть энергии выделиться в виде осколков расщепленных отрицательными пионами ядер - но в достаточно большом объеме, шаре радиусом не менее 15-20см для графита, или несколько метров для воздуха.(Это та самая "фиолетовая вспышка" :) )
Wyvern-2> ПЛОХИЕ НОВОСТИ для любителей оружия малой мощности на антипротонах. И хорошие (относительно) для любителей аннигиляционных ракетных двигателей1 :)
Wyvern-2> Ник
Итого <1/3 энергии в фотоны с максиаумом ~100МэВ, <1/3 энергии в нейтрино; остальное - ионизация воздуха заряженными частицами.
Wyvern-2> .1 - тем не менее, хотя пробег заряженных пионов в вакууме превышает 20 метров, я не вижу практической ( :F ) возможности создать поле, что магнитное, что электрическое, позволяющее направлять частицы с энергиями в 800МэВ и, в добавок, защитить корабль от 200МэВ гамма-квантов :F
Магниты позволяют поворачивать протоны с энергией 7ТэВ (ЦЕРН). Поверот 800МэВ пиона не является проблемой очень давно. Да и не будет у вас их 800МэВных - по закону сохранения энергии не получается :)
   

U235

координатор
★★★★★
А почему тогда обязательно антипротоны использовать? Позитронная пушка не удобнее будет? Насколько просто производить и хранить позитроны? Как они будут аннигилировать? С чем они прежде всего будут взаимодействовать? С электронами или с нуклонами в ядрах?
   

U235

координатор
★★★★★
Можно тогда еще использование мюонов или мезонов в военных целях обмозговать. Они хорошими катализаторами ядерных реакций являются. Т.е. таким лучом можно реакцию ядерного распада прямо в тушке противника инициировать
   

bashmak

аксакал

U235> А почему тогда обязательно антипротоны использовать?
Масса антипротона 938МэВ, масса позитрона 0.511 МэВ. Для равной энергоотдачи на один антипротон надо 2000 позитронов.
U235>Позитронная пушка не удобнее будет?
Позитроны очень легко теряют энергию при прохождении вещества и брэгговский пик у них намного шире.
U235>Насколько просто производить и хранить позитроны?
Производить просто, например есть вещества которые при распаде излучают позитроны.
U235>Как они будут аннигилировать? С чем они прежде всего будут взаимодействовать? С электронами или с нуклонами в ядрах?
е+ + е- ->2 фотона, с энергией 0.511 МэВ каждый.
   

bashmak

аксакал

U235> Можно тогда еще использование мюонов или мезонов в военных целях обмозговать. Они хорошими катализаторами ядерных реакций являются. Т.е. таким лучом можно реакцию ядерного распада прямо в тушке противника инициировать
Мюоны и мезоны нестабильны - хранить их нельзя, в отличае от антипротонов.
   

U235

координатор
★★★★★
bashmak> Масса антипротона 938МэВ, масса позитрона 0.511 МэВ. Для равной энергоотдачи на один антипротон надо 2000 позитронов.

Зато и на его производство надо затратить энергии на столько же меньше.

bashmak> Позитроны очень легко теряют энергию при прохождении вещества и брэгговский пик у них намного шире.

Т.е. лететь будет не так далеко и не так точно. Плохо

bashmak> Производить просто, например есть вещества которые при распаде излучают позитроны.

А вот это плюс. Антипротоны так просто не получишь.

bashmak> е+ + е- ->2 фотона, с энергией 0.511 МэВ каждый.

А с протонами и нейтронами позитрон не взаимодействует? Хотя наверно не попадет позитрон в ядро из-за электростатического отталкивания. Тогда антипротон лучше: он наоборот к ядру притягивается. А вот что гамма менее энергичная получается - это неплохой плюс. Лучше поглощаться и окружающее вещество греть будет.
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Wyvern-2>> (попытка таки разобраться №2)

bashmak> Итого <1/3 энергии в фотоны с максимумом ~100МэВ, <1/3 энергии в нейтрино; остальное - ионизация воздуха заряженными частицами.


ИТАК, необходимо урезать осетра :F
30% - излучение. При нанограммовой массе заряда АМ излучение никакого "взрывного" эффекта не дастЬ. Зато облучит все вокруг на десятки метров. Хочеться отметить, что "расчетные" 5000бэр - это запредельная доза. Уже на порядок меньшее значение в 500бэр (сопровождающееся характерным запахом озона, фиолетовым сиянием и легким ощущением тепла ;)) дает тяжелую форму лучевой болезни, с 100% смертностью без лечения. И любая доза выше 10-20 бэр приводит к лучевой травме. Так, что десятки метров надо переправить на сотни, если не на километр.

30-35% -нейтрино. Ну, что сказать? Военного значения, как и народно-хозяйственного - не имеют :F

35% - ионизирующее пионно-мезонно-позитронно-рентгеновское (о, как!) излучение. Для здоровья тоже хуже сигарет и цвет лица не улудшает :F Тем не менее, попытка использовать его в качестве энергитического источника взрыва никак не получиться - масса объема плотного в-ва необходимого для его захвата слишком велика, что бы можно было его нагреть до какой никакой (хотя бы испарения, не говоря о ионизации) температуры.

Теперь осталось выяснить какое кол-во АМ в виде, например, антипротонов, необходимо для возникновения взрывного эффекта - т.е. создания в воздухе сверхзвуковой ударной волны?

Ник
   

U235

координатор
★★★★★
bashmak> Мюоны и мезоны нестабильны - хранить их нельзя, в отличае от антипротонов.

Если мы их производим непосредственно перед использованием, то это наверно не так принципиально.

А как кстати насчет антинейтронов? Они по идее, как и нейтроны, должны очень неплохо с магнитным полем взаимодействовать, т.к. имеют значительный магнитный момент. Поэтому их наверно тоже можно неплохо хранить. Любопытная вроде как частичка: аннигилирует при столкновении с любым нуклоном, легко попадает в ядро. Должна быть отличным катализатором ядерных реакций. При этом время жизни, несмотря на нестабильность, все же достаточно приличное: период полураспада около 10мин.
   
+
-
edit
 

bashmak

аксакал

Wyvern-2> 35% - ионизирующее пионно-мезонно-позитронно-рентгеновское (о, как!) излучение. Для здоровья тоже хуже сигарет и цвет лица не улудшает :F Тем не менее, попытка использовать его в качестве энергитического источника взрыва никак не получиться - масса объема плотного в-ва необходимого для его захвата слишком велика, что бы можно было его нагреть до какой никакой (хотя бы испарения, не говоря о ионизации) температуры.
Ежели не в воздухе а в человеке, то вся эта энергия в шарик сантиметров 30 уложится. Причем результат ионизации - поломанные молекулы. Сколько их надо наломать, чтоб поплохело - вам виднее
Wyvern-2> Теперь осталось выяснить какое кол-во АМ в виде, например, антипротонов, необходимо для возникновения взрывного эффекта - т.е. создания в воздухе сверхзвуковой ударной волны?
Wyvern-2> Ник
Если смотреть в воздухе - 30% энергии в шар диаметром 3м с примерно равномерным распределением энергии по объему. Сколько ее туда надо закачать, чтобы возникла ударная волна - считайте сами.
   

bashmak

аксакал

bashmak>> Мюоны и мезоны нестабильны - хранить их нельзя, в отличае от антипротонов.
U235> Если мы их производим непосредственно перед использованием, то это наверно не так принципиально.
Энергии надо дофига. А антипротоны произвел где-то и хранишь. Порох же вы на поле боя не производите.
U235> А как кстати насчет антинейтронов? Они по идее, как и нейтроны, должны очень неплохо с магнитным полем взаимодействовать, т.к. имеют значительный магнитный момент.
Производить их как? Антипротон произвел с ГэВным импульсом повернул магнитом, собрал. А ГэВный антинейтрон не повернешь, даже не узнаешь, что он родился и куда-то полетел, пока он не остановится.
U235>Поэтому их наверно тоже можно неплохо хранить. Любопытная вроде как частичка: аннигилирует при столкновении с любым нуклоном, легко попадает в ядро. Должна быть отличным катализатором ядерных реакций. При этом время жизни, несмотря на нестабильность, все же достаточно приличное: период полураспада около 10мин.
Обычные нейтроны хранить не так-то просто - тлько ультрахолодные. А антинейтроны темболее - их и ультрахолодными не сделаешь и с веществом нельзя контактировать.
   

U235

координатор
★★★★★
Нейтроны тоже можно поворачивать магнитным полем и хранить их в магнитных ловушках. У них же собственный магнитный момент неплохой есть. А в чем трудности получения антинейтрона? Меньшая вероятность появления, чем у антипротона?
   

U235

координатор
★★★★★
Кстати есть же теория что нейтроны могут конденсироваться в нейтронную материю и становиться таким образом нейтральными. Или без сильных давлений характерных для нейтронных звезд это нереально?
   

bashmak

аксакал

U235> Нейтроны тоже можно поворачивать магнитным полем и хранить их в магнитных ловушках. У них же собственный магнитный момент неплохой есть. А в чем трудности получения антинейтрона? Меньшая вероятность появления, чем у антипротона?
Не повернешь ГэВный антинейтрон -никак. Можете сами сравить силу с зарядом и с моментом.
Антинейтронов получается столько же сколько антипротонов, но их не видно, пока они остановятся, а когда остановились - поздно.
Как получают антипротоны - 30ГэВным протоном шарашим по железке, получили кучу говна летящего в направлени пучка. Далее всь этот мусов влетает в дипольный магнит: положительнозаряженные частицы идут налево, отрицательнозаряженные - направо. Вот уже от половины мусора избавились. Плюс после магнита, частицы разделяются по импульсу. Далее для всех отрицательнозаряженных частиц замеряется времяпролета на заранееизвестной дистанции, после чего из временипролета и импульса можно получить массу частицы. Если эта частица имеет массу антипротона, то берем, а если меньше - выкидываем. Выкидывание происходит на следующем магните.
И как подобное сделать с антинейтроном?
   

bashmak

аксакал

U235> Кстати есть же теория что нейтроны могут конденсироваться в нейтронную материю и становиться таким образом нейтральными.
Нейтроны и так нейтральны - заряд у них = 0. А конденсироваться они не могут, поскольку фермионы( спин = 1/2). Конденсироваться могут только бозоны - частицы с целым спином = 0,1,2...
   
+
-
edit
 

Wyvern-2

координатор
★★★★★
Что слышно о повышении эффективности производства АМ? Слышал, что в настоящее время развиваются способы, повысить выход антиматерии. Ожидаемо увеличение в 6000 раз, по сравнению с лабораторией Ферми, что даст КПД 0.01%. Это 6000раз увеличение - это улудшение захвата и сепарации?

Ник
   
+
-
edit
 

bashmak

аксакал

Wyvern-2> Что слышно о повышении эффективности производства АМ? Слышал, что в настоящее время развиваются способы, повысить выход антиматерии. Ожидаемо увеличение в 6000 раз, по сравнению с лабораторией Ферми, что даст КПД 0.01%. Это 6000раз увеличение - это улудшение захвата и сепарации?
Wyvern-2> Ник
Не знаю, но вполне возможно именно это. В последний десяток лет был довольно сильный прогресс в разделении частиц на ускорителях, связанный прежде всего с разделением короткоживущих изотопов ядер, но методика для антипротонов та же самая. Для антипротонов даже проще. Так что скорее всего вы правы.
   
RU Fakir #07.05.2008 17:55  @Татарин#07.05.2008 15:00
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
Fakir>> Лягушки, вон, давно уж левитируют :) Таки как раз при ускорениям порядку g :)
Fakir>> Это чиста для примеру, количественно, ессно, разница есть - но не на порядки.
Татарин> Да-да. :) А систему, способную ту лягушку подвесить, ты разглядывал? :)

Ну? Биттеровские магниты, на 15-20 Тл. Ничего сверхневообразимого.

Татарин> Это ж рекорд для статики. Именно что поле нечеловеческое и на грани вообразимого.

Да ну, нечеловеческое... 20 Тл. Ну да, ща для статики - рекорд, но с фига ли это навсегда?

Татарин> И чем больше g, тем поля менее человечней,

А может тебе и вечную иглу для примуса? :)

Татарин> а для выстрела худо-бедно хотя б тыщу "же" надо иметь.

А я где-то говорил про выстрел?! %(

Но если ОЧЕНЬ хочется пиф-паф - кто мешает тут-то воспользоваться импульсными системами, по сахаровской схеме, например?
Не говоря о том, что раз уж такая пьянка - нах именно со штукой "же" стрелять? Кинэнергия уже тут совсем не критична, как и точность попадания :) "У носорога очень плохое зрение, но при его массе - это не его проблемы."
Пуляй хоть из воздушки, плавненько и небыстро.
   
+
-
edit
 

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
AGRESSOR> М-м... Т.е. антипротоны не электронейтральны, а потому легко хранятся? Так?

Угу. Заряженные частицы отлично взаимодействуют с электрическим и магнитным (если движутся) полями. Поэтому есть куча вариантов, как их удержать и вообще обращаться с ними
Если частица электронейтральна (атом, например) - всё уже куда хуже. Вообще говоря, остаются дипольный электрический момент и магнитный момент, через них тоже можно в принципе действовать, "двигать" и "держать" - но силы сразу на порядки меньше, всё куда сложнее, и т.д. и т.п.
   

Fakir

BlueSkyDreamer
★★★★☆
bashmak> Совсем на пальцах это не объяснишь. Грубо говоря чтобы антипротону проаннигилировать с протоном ему надо видеть протон как целое. Если же мы увеличиваем энергию антипротона, то из соотношения неопределенностей Гейзенберга, он протон уже как целое не видит, а видит только его часть - чем больше импульс антипротона, тем меньшую часть протона он видит. Следствием этого и является факт, что антипротон аннигилирует только в покое. Пока он движется, деже не смотря на то что движется он в материи - он будет жить. Тоесть если взять антипротон с некоторой энергией и направить его на свинцовую стену, после которой будет вакуум: если у антипротона хватит энергии пройти через эту стену то он так и не проанигилирует.

Ты только забыл добавить "СКОРЕЕ ВСЕГО" :)
А то народ невольно в заблуждение введёшь :)
   

a_234

втянувшийся

bashmak>> Производить просто, например есть вещества которые при распаде излучают позитроны.
U235> А вот это плюс. Антипротоны так просто не получишь.

изотопы для ПЭТ-томографии (из википедии)

"На сегодняшний день в ПЭТ в основном применяются позитрон-излучающие изотопы элементов второго периода периодической системы:
  • углерод-11 (T½= 20,4 мин.)
  • азот-13 (T½=9,96 мин.)
  • кислород-15 (T½=2,03 мин.)
  • фтор-18 (T½=109,8 мин.)"
  •    
    +
    -
    edit
     

    Fakir

    BlueSkyDreamer
    ★★★★☆
    Wyvern-2> .1 - тем не менее, хотя пробег заряженных пионов в вакууме превышает 20 метров, я не вижу практической ( :F ) возможности создать поле, что магнитное, что электрическое, позволяющее направлять частицы с энергиями в 800МэВ и

    Кель проблем? Ничего принципиально невозможного. 20 метров - вполне приличное расстояние для таких целЕй :)
    Плюс и о том, что часть продуктов распада пионов, мюоны - тоже заряжены, забывать тоже не след.

    Wyvern-2>, в добавок, защитить корабль от 200МэВ гамма-квантов :F

    А еще ХЗ, надо ли защищать особо - с учётом их НЕВШИЗЕННОГО пробега; корабль может оказаться для них просто прозрачным: проскочат насквозь и умчатся к Туманности Андромеды, никого даже не поцарапав. Сквозь тебе ежесекундно пролетают триллионы нейтрино - и внутри ничего не свербит-не чешется, так? ;)
       
    1 6 7 8 9 10 19

    в начало страницы | новое
     
    Поиск
    Настройки
    Твиттер сайта
    Статистика
    Рейтинг@Mail.ru