Это теоретический вопрос, поскольку мы, конечно, не создали достаточно антивещества, чтобы испытать его в реальности. Но я спрашиваю о физической части в этом.
Кроме того, под «полезной энергией» я подразумеваю энергию, которую мы можем использовать либо в качестве источника тепла для чего-то вроде ядерного реактора, либо в качестве энергии для взрыва, такого как ядерные взрывы.
Если я не ошибаюсь, большая часть энергии, которую мы получаем от аннигиляции, находится в виде нейтрино, которые мы почему-то не можем считать полезной энергией. Итак, если мы вычтем энергию нейтрино, можно ли считать остальную часть полезной энергией, как я объяснил?
Пожалуйста, постарайтесь быть максимально простым, потому что я не очень хорошо говорю по-английски.
Я нашел интересную статью НАСА об использовании антивещества для ракетных двигателей, посвященную этой теме. На ваш вопрос довольно сложный ответ.
Я думаю, вы найдете больше образования, чем хотели, читая эту статью. В отчете говорится об электрон-позитронном столкновении:
Его результаты показывают, что нейтрино уносят ~ 22% доступной энергии пионов (~ 1248 МэВ), тогда как мюоны сохраняют ~ 78%. Нестабильный мюон со средней энергией ~300 МэВ также распадается (за ~6,2 мкс) на электрон или позитрон и два нейтрино, как показано в Таблице 2. Энергия примерно поровну распределяется между тремя частицами с нейтрино уносят ~ 2/3 доступной энергии. В конце концов, электроны и позитроны также могут аннигилировать, давая дополнительную энергию в виде двух гамма-лучей с энергией 0,511 МэВ. Нейтрино считаются безмассовыми и движутся практически со скоростью света. Они чрезвычайно проницательны и редко взаимодействуют с материей.
Как я сказал в своем ответе, можно ли использовать антивещество в качестве топлива для ядерных реакторов? на ваш другой вопрос жизнь не так проста.
Оценка с нейтрино для свободной аннигиляции. Если кто-то хочет сделать из этого реактор, есть варианты улавливания всех заряженных частиц до того, как они распадутся, и рассеют свою кинетическую энергию в среде, и то же самое для всех гамма-излучения от pi0 с, конечно, другой средой.
Таким образом, при среднем количестве 5 пионов на аннигиляцию 2/3 * 5 * 105 МэВ = 350 Мэв не могут быть восстановлены, энергия теряется в мюоне и т. д., распадаясь на заряженные пионы, когда они становятся покоящимися (немного можно получить и на треке мюона). ). Таким образом, количество потерянной энергии будет намного меньше 50%, если заряженные пионы могут быть захвачены, а энергия фотонов pi0 преобразована в тепло.
Проблема в том, что при современных технологиях потребуются очень сильные магнитные поля, чтобы скручивать заряженные пионы. Калориметрия в физике высоких энергий работает, улавливая всю энергию гамма-излучения, но это большие установки, не предназначенные для извлечения энергии в виде тепла.
Весьма вероятно, что стоимость технологии, необходимой для производства антипротонов и создания магнитных полей для сдерживания заряженных продуктов и улавливания тепла от гамма-излучения, будет намного выше, чем выигрыш от энергии аннигиляции, независимо от доли. На мой взгляд, реактор не может быть безубыточным, т.е. давать больше энергии, чем он съедает при производстве, уж точно не при нынешней технологии.
Вот вам и реакторы. Для взрывов имеет место потеря энергии в нейтрино, так как распады происходят в полете и энергия уносится ими. Технологическая проблема сводится к сдерживанию антивещества, и это далеко не тривиально, и я подозреваю, что затраты и выгоды будут такими же отрицательными, как и в случае с реактором.
dmckee --- котенок экс-модератор
пользователь4552