¿Cuál es el porcentaje de utilidad de la energía la obtenemos a partir de la aniquilación materia-antimateria?

Question

Esta es una pregunta teórica, dado que no hemos hecho lo suficiente antimateria para probarlo en la realidad de curso. Pero estoy preguntando acerca de la física parte en esto.

También, por "energía útil", me refiero a la energía que somos capaces de utilizar como fuente de calor para algo como un reactor nuclear, o como la energía de una explosión como las explosiones nucleares.

Si no me equivoco, una gran parte de la energía que obtenemos de la aniquilación es en forma de neutrinos, los cuales por alguna razón no se puede considerar útil de energía. Así que ahora, si restamos la energía de los neutrinos, es seguro para considerar el resto como energía útil, como he explicado ?

Por favor, trate de ser lo más simple posible, porque yo no hablo muy bien el inglés.

Answer 1

He encontrado una interesante ponencia sobre el uso de la antimateria, para la propulsión de cohetes de la NASA que aborda este tema. Tu pregunta es bastante complicada de responder.

Creo que usted encontrará más formación de la que se quería leer el artículo. En el informe se dice acerca de un electrón-positrón colisión:

Sus resultados indican que los neutrinos llevar ~22% de la disponible pion de energía (~1248 MeV), mientras que los muones retener ~78%. El inestable muón, que tiene un promedio de energía de ~300 MeV, también decae (en ~6.2 µs) en un electrón o positrón, y dos neutrinos como se muestra en la Tabla 2. La energía parece ser casi equitativamente distribuida entre los tres las partículas con el neutrinos llevar ~2/3 de los disponibles de la energía. En última instancia, los electrones y los positrones también puede aniquilar rendimiento de energía adicional en forma de dos 0.511 MeV rayos gamma. Los neutrinos se considera sin masa y se mueven en esencia la velocidad de la luz. Son extremadamente penetrante y rara vez interactúan con la materia. Bajo condiciones de vacío los diversos muones y electrones neutrino pares de partícula–antipartícula llevan fuera de ~50% de la la aniquilación de la energía después de un p–p de la reacción.

Answer 2

Como he dicho en mi respuesta Puede usarse la antimateria como combustible para los reactores nucleares? a tu otra pregunta que la vida no es así de simple.

La estimación con los neutrinos es para la libre aniquilación. Si uno quiere hacer un reactor de este hay opciones para atrapar todas las partículas cargadas antes de que la caries y la disipación de su energía cinética en un medio, y lo mismo para todos los gammas de pi0 con curso en un medio diferente.

Por lo tanto, con un promedio de 5 pions por la aniquilación 2/3* 5*105MeV=350Mev no puede ser recuperado, la energía se pierde en muon etc decae desde cargada pions cuando se convierten en el resto( un poco puede ser adquirida desde el muón pista demasiado). Por lo que el número de pérdidas de energía será mucho menor que el 50% si el acusado pions puede ser atrapado y la energía de la pi0 fotones convierte en calor.

El problema es que con la tecnología actual, será necesario campos magnéticos muy fuertes para rizar el acusado pions. La calorimetría en física de altas energías trabaja por la captura toda la energía de gammas, pero estos son grandes configuraciones no están diseñados para la extracción de energía en forma de calor.

Es muy probable que el costo de la tecnología necesaria para producir los antiprotones y crear los campos magnéticos para contener la carga de los productos y capturar el calor de los gammas será mucho mayor que la ganancia de la energía de la aniquilación no importa lo que la fracción. En mi opinión, el reactor no puede romper incluso, es decir, dar más energía de la que consume en su producción, sin duda, no con la tecnología actual.

Tanto para reactores. Para las explosiones de la pérdida de energía en los neutrinos se mantiene, porque la decae ocurrir en vuelo, y la energía es llevada por ellos. El problema tecnológico se reduce a la que contiene la antimateria, y está lejos de ser trivial, y me imagino que igual de costo/beneficio negativo, con un reactor.