Нет. Масса протона составляет около$1.67\times10^{-27}$кг. Поэтому полная максимальная энергия, выделяемая при его аннигиляции с антипротоном, равна$2mc^2= 2\times1.67\times10^{-27}\times9\times10^{16} = 3\times10^{-10}$Джоуль.

Это немного. Даже если вся эта энергия отложится в мозгу жертвы, ее будет очень мало. Но это не так. По мере того, как эта статья (сосредоточенная на возможном применении антиматерии в космических двигателях) уточняется, большая часть энергии высвобождается в виде быстро движущихся проникающих пионов (которые могут пролететь 10 см даже в твердом вольфраме и, предположительно, гораздо больше в ткани). , а некоторые в виде нейтрино, которые почти не взаимодействуют и бесполезны.

Но давайте посмотрим в сторону и оценим эффект, который это могло бы иметь при полной разрядке энергии в мозгу жертвы:

Хотя высвобождаемая энергия не является чистым гамма-излучением, основной механизм повреждения одинаков для всех высокоэнергетических ионизирующих частиц: они выбрасывают электроны, формирующие атомы, разрывая молекулярные связи. Поэтому полезно рассчитать дозу. (энергия, выделяемая на единицу массы) Поскольку масса человеческого мозга составляет около 1,5 кг, мы получаем$2\times10^{-10}$Серые. Для сравнения, за один сеанс лучевой терапии можно получить дозу 1-2 Грэй.

Электроны в атоме я полностью пренебрег, поскольку их масса покоя примерно в 1830 раз меньше, и они настолько безвредны, что при ПЭТ-диагностике людям могут вводить радиоактивные материалы, выделяющие антиэлектроны (позитроны).

Так что я совершенно уверен, что это не убьет и не выведет человека из строя, и будет означать небольшой вклад даже в его/ее долгосрочный риск развития рака. Если правительству нужны смертоносные имплантаты, используйте взрывчатку или электрические гаджеты.

Нет. Позитронно-эмиссионная томография регулярно используется для сканирования мозга.

ПЭТ обнаруживает гамма-лучи, образующиеся, когда позитроны, испускаемые введенным радиоактивным индикатором, претерпевающим позитронно-эмиссионный распад , аннигилируют с электронами в тканях пациента.

Например, при сканировании головного мозга с использованием 18F-ФДГ эффективная доза облучения составляет 14 мЗв [1], что примерно соответствует естественному фоновому излучению, которому вы подвергаетесь в течение года в Денвере, штат Колорадо.

[1] http://hps.org/documents/Medical_Exposures_Fact_Sheet.pdf

Этот механизм плохо подходит для контроля популяций. Чтобы быть уверенным в убийстве цели, вам нужен довольно большой взрыв, потому что большая часть результата аннигиляции материи / антиматерии - это ионизирующее излучение, а не взрыв, повреждающий мозг. Это означает, что вы должны подвергать окружающих людей и имущество значительному риску, что контрпродуктивно. Для этого типа технологического контроля над населением старшего брата было бы лучше рассмотреть более простое встроенное устройство, которое имеет решающее значение для повседневной жизни в вашем обществе (что делает его присутствие приемлемым для населения) и которое имеет второстепенные контрольные и карательные роли, такие как запуск обезболивание, иммобилизацию и, при необходимости, терминацию хозяина. Теперь повстанцы, которые хотят обойти его контроль, должны найти альтернативные способы выживания в своем обществе, предлагая вам множество дополнительных вариантов истории.

Нет... но сколько это займет ?

Это дает китайской петарде около 30 Дж, а Википедия оценивает кинетическую энергию выстрела в 1,8×10 ^{3 .}

Итак, мы примем около 100 Дж как необходимое количество энергии, чтобы убить человека при попадании непосредственно в мозг. Порядки здесь являются важным фактором.

b. Ответ Лоренца включает аннигиляцию одного протона при 3 × 10 ^-10 Дж.

Разделив первое на второе, мы получим, что нам нужно примерно 3×10 ¹² атомов водорода антивещества (порядка в десять миллиардов раз больше, чем ЦЕРН собрал в одном месте в то же время). Моль состоит из 6,022x10 ²³ атомов (и весит около 1 грамма ), поэтому нам нужно примерно 5×10 ^-11 граммов водорода (или любого антиэлемента: необходимые нейтроны действительно увеличивают массу, но мы говорим настолько мало, что даже в сто раз больше все равно порядка одного нанограмма).

Ваше устройство сдерживания, вероятно, потребует большей массы, а также потребует внешнего питания (вам нужно содержать его в электромагнитном поле). Это, конечно, при условии, что вы вообще сможете держать его в ловушке очень долго .

Вы также можете просто использовать порох.

Нет, потому что у нас есть реальные примеры. Астронавты находятся за пределами щита нашей атмосферы и время от времени попадают под воздействие космических лучей высокой энергии. Они несут больший удар, но не убивают.

Почти наверняка нет. Например, «у вас будет больше шансов выиграть в лотерею, чем убить их этим методом».

Аннигиляция антиматерией одного атома — мы будем здесь хороши и скажем, с массивным ядром, как, скажем, у железа — высвобождает

что составляет 16,7 наноджоулей или более 100 ГэВ энергии. (Фактор «2 атома» связан с тем, что вам нужен эквивалент второго атома — не обязательно в форме буквального одиночного атома — обычной материи, чтобы завершить аннигиляцию.) Высвобождение всего этого, вероятно, произойдет не сразу, а скорее будет в основном состоять из тяжелого атома анти-железа, который при телепортации в мозговой центр аннигилирует с каким-то более легким атомом, что заставит его катастрофически взорваться в поток более легких частиц и античастиц, а также ОЧЕНЬ твердых (100 МэВ + ) гамма-лучи для антинуклонной аннигиляции, и эти античастицы также будут сталкиваться и вызывать подобные взрывы атомов, с которыми они сталкиваются в других местах, производя еще больше ливней третичных, четвертичных и т. д. ионизирующих частиц. По сути это' Это гонка по сносу в атомном масштабе, в которой миллиарды частиц высокоэнергетической материи летают вокруг и разносят все на своем пути — ДНК, белки и многое другое. Имейте в виду, что химическая связь имеет энергию порядка 1 эВ, так что этого достаточно, чтобы разорвать порядка 100 миллиардов химических связей.

Теперь это звучитдовольно экстремально. Но здесь нужно иметь в виду две вещи: даже отдельная клетка, если мы для простоты [и ошибочно] рассматриваем ее как сферу воды диаметром 10 мкм, содержит около 17 триллионов молекул и, следовательно, 34 триллиона химических связей. Фактически энергии достаточно, чтобы сломать около 0,3% из них. Конечно, это может быть значительно разрушительным для этой единственной клетки, и, таким образом, вы могли бы ожидать, что мы могли бы убить по крайней мере один нейрон с помощью этого (вы не можете превратить нейрон в рак, потому что они не могут делиться, хотя, если вы получите что-то вроде глиальной клетки, то теоретически это возможно, и это реальный и на самом деле распространенный тип опухоли головного мозга, называемый глиомой). Однако это предполагает, что все частицы поглощаются нейроном, а это почти наверняка не так. потому что это будет означать полное поглощение в пределах 5 микрометров, если предположить, что оно выглядит мертвой точкой, а эти формы излучения гораздо более проникающие. В результате, возможно, вы разорвете несколько тысяч или миллионов связей по всему мозгу — что-то с$10^{24}$в нем атомы. Это будет практически незаметно.

В чем заключается наш второй пункт. 100 ГэВ энергии, высвобождаемой здесь, соответствуют примерно тысяче типичных частиц с энергией 1 МэВ того типа, которые естественным образом существуют в фоновом излучении, не принимая во внимание возможное повышенное проникновение некоторых продуктов с самой высокой энергией, что сделает его еще менее разрушительным ( *). Как доза для самой мозговой ткани, она соответствует (предполагая, что это как гамма, что на самом деле не будет, опять же, правильным, но мы просто хотим получить порядок величины и использовать 1,5 кг для массы мозга) около 10 нанозиверты (нЗв) дозы. Среднее фоновое облучение в США составляет 3,1 миллизиверта (мЗв) в год (см.: https://www.nrc.gov/reading-rm/doc-collections/fact-sheets/bio-effects-radiation.html ).) или около 99 нЗв/мс. Таким образом, ваш мозг получает примерно столько же примерно каждые 0,1 мс, или 100 кс, или чуть больше дня (86,4 кс). По сути, вы получаете весь дополнительный день и меняете нормальную фоновую дозировку на этот период. Очень маловероятно убить, и невозможно убить «мгновенно». На самом деле такие сверхнизкие дозы могут даже иметь защитный, а не вредный эффект из-за возможного радиационного гормезиса (на данный момент не знаю, какие доказательства этого имеются).

Тем не менее, есть потенциально полезная боковая точка зрения, которую, возможно, стоит рассмотреть, и это то, что если люди обычно боятся таких вещей, как «антивещество», которые они видели в фильмах и не обязательно хорошо понимают, за исключением того, что они заставить вещи идти "бум", такая вещь может быть полезной психологическойтактика контроля, по крайней мере, над частью населения. Если вы хотите, чтобы угроза выглядела правдоподобно, я бы посоветовал вместо этого вживить в мозг какое-нибудь устройство, создающее маленькую искусственную аневризму. Разорвавшаяся аневризма может убить очень быстро, и если устройство может также самоуничтожиться, чтобы не оставить следов, это может выглядеть как «естественное» событие для неискушенного вскрытия. Такая вещь может работать, например, если ее поместить рядом с подходящим кровеносным сосудом, а затем, при срабатывании, начать выпуск каких-то химических веществ, которые частично разрушают стенку сосуда, ослабляя ее и, таким образом, допуская опухоль или грыжу. крови (аневризма), которая затем разрывается и вызывает массивное повреждение головного мозга.

(*) Вы можете подумать, что высокопроникающее излучение «хуже», чем низкопроникающее, например, гамма «хуже», чем альфа, но это только в отношении того факта, что внешнееисточник альфа «лучше» тем, что может сжечь только кожу, а гамма, благодаря своей проникающей способности, может равномерно «прожечь» все ткани на всю толщину тела, что приводит к радиационному отравлению, по сути, к «системному радиационному ожогу». ". Но это только для внешнего источника, с кожной блокировкой. На самом деле, если источник проглатывается, альфа-частицы намного хуже, потому что они обладают гораздо большей ионизирующей силой на частицу. По сути, теперь вы сравниваете их обоих на честном игровом поле в качестве облучателей всего тела, и гамма-излучение значительно менее разрушительно из-за того, что большее проникновение означает меньшую вероятность взаимодействия. Это частично объясняет, почему полоний-210, а не, скажем, кобальт-60 [сильный и относительно «чистый» гамма-излучатель, который гораздо проще (и дешевле!) достать], был использован для убийства покойного российского перебежчика Александра Литвиненко несколько сотен мегасекунд назад. Отчасти из-за этого факта необходимая смертельная доза была намного меньше.