Вызовет ли взрыв материи-антиматерии радиоактивные осадки?

Я знаю, что аннигиляция материи и антиматерии испускает много гамма-лучей, которые считаются ионизирующим излучением, если я не ошибаюсь. Но что, если взрыв произойдёт на поверхности земли, вызовет ли вещество, попавшее в огненный шар, впоследствии выпадение осадков?

Мой вопрос в другой форме, что вызывает выпадение? и способно ли ионизирующее излучение излучать материалы в течение длительного времени?

На самом деле я вижу теперь связь между этими вопросами и моим. Они не включают радиационную часть, которую мне нужно знать в этом вопросе.

Ответы (2)

В бомбе деления радиоактивные осадки состоят из осколков распада, которые представляют собой ядра, которые могут иметь достаточно длительный период полураспада, чтобы переноситься ветром. Термоядерные бомбы — это в основном та же идея, потому что они используют триггеры деления.

и способно ли ионизирующее излучение излучать материалы в течение длительного времени?

Теоретически да, например, облучение нейтронами в реакторах можно использовать для преднамеренного производства радиоактивных изотопов. На практике, хотя ядерные бомбы должны производить такого рода искусственное преобразование окружающего вещества (например, они испускают нейтроны), я думаю, что такого рода процессов недостаточно, чтобы внести заметный вклад в радиоактивные осадки.

Аннигиляция материи-антиматерии в результате гипотетического макроскопического взрыва произвела бы те же самые частицы, что и аннигиляция протонов-антипротонов в микроскопических количествах в экспериментах на ускорителях. Вы получаете гамма-излучение высокой энергии (~100 МэВ), гамма-излучение средней энергии (например, 511 кэВ), пионы, мюоны и нейтрино. Нейтрино безвредно и незаметно улетают в космическое пространство. Материя почти прозрачна для гамма-излучения высоких энергий; излучаемые вниз поглощаются где-то под землей. Гамма средней энергии поглощается близлежащей материей. Пионы и мюоны нестабильны и быстро распадаются на стабильные частицы, такие как электроны. Ничего долгоживущего не производят.

Так что, поскольку в процессе аннигиляции нет осколков деления-распада, то и радиоактивных осадков не будет? Другими словами, скажем, взорвалась гипотетическая бомба на антивеществе, и было здание, которое пережило взрыв и жару, но подверглось сильному гамма-излучению, поэтому безопасно ли находиться рядом с этим зданием, скажем, через неделю после взрыва?
@AbanobEbrahim: Да.
@BenCrowell Не будут ли фотоядерные реакции вызывать индуцированное излучение? Тяжелые элементы (вольфрам и выше) будут излучать много мусора на 100 МэВ и вызывать радиоактивные осадки.
@BarsMonster: Я могу ошибаться — моя интуиция основана на опыте с гамма-излучением в 1 МэВ, а не в 100 МэВ — но я думаю, что поперечное сечение для таких процессов, как гамма-излучение, непосредственно выбивающее протоны, будет на порядки ниже, чем поперечное сечение раздел для доминирующих взаимодействий с материей, таких как образование е+е-пар.
Гамма высоких энергий может создавать радиоизотопы несколькими способами, но, как предполагает Бен, эти события составляют очень небольшую долю взаимодействий. Возможно, вы могли бы измерить эффект, но вам не нужно беспокоиться о последствиях для здоровья, связанных с дозой.

Антипротонная аннигиляция протона является сильным взаимодействием. Это будет длиться порядка 10^-23 секунд . Это вызвало бы взрыв энергии, но эти атмосферные процессы занимают порядка миллисекунд. Даже если они занимают порядка микросекунд, все распады произойдут до того, как какой-либо материал попадет во взрыв.

В любом случае, сколько энергии будет во взрыве и сколько будет излучено в космос в сфере 2pi, направленной в космос, прежде чем большая часть энергии останется в атмосфере, является предметом детального моделирования. Вполне возможно, что энергия рассеется как 1/r^2 в землю, не успев нагреть атмосферу настолько, чтобы вызвать взрыв. Так что это может быть просто стерилизующая волна, убивающая живых существ на своем прямом пути; примечание 1 / r ^ 2 сильно рассеивает на расстоянии 1000 метров, эффект уменьшается на 10 ^ 6. Это относится также к любой радиоактивности от взаимодействия продуктов распада с землей.

Все это дело детального моделирования, но никто за вас это делать не будет, так как создать такую ​​ситуацию все равно невозможно. Вам следует подобрать более реалистичный проект.

Зачем нам вообще нужен материал, чтобы ввести взрыв?! и вы пытаетесь сказать, что аннигиляция материи и антиматерии НЕ будет выглядеть или иметь аналогичные эффекты, как ядерное оружие?! Ну, ты первый, кто так говорит. Но также имейте в виду, что цепная ядерная реакция тоже очень быстрая, и все же она производит огромный взрыв.
Кроме того, что происходит при ядерном делении или синтезе, что так отличается? Я имею в виду, в какой форме высвобождается энергия? Существует также часть потерянной массы, которая является источником энергии точно так же, как и антиматерия. И последнее, если аннигиляция испускает гамма-лучи, если я не ошибаюсь, гамма-лучи, путешествуя по воздуху, нагревают его и таким образом создают огненный шар. Я могу ошибаться, так что скажите мне, что вы думаете.
@AbanobEbrahim В других ответах я заявлял, что разница между термоядерным синтезом и аннигиляцией, как вы ее себе представляете, заключается в энергии продуктов. Чтобы получить взрывной взрыв, вы должны нагреть воздух достаточно быстро, чтобы передать энергию отдельным атомам, которые затем очень быстро нагревают газ, тепло вызывает быстрые атмосферные изменения, и происходит взрыв. Продукты аннигиляции имеют индивидуальные энергии пионов и гамма-излучения, в сотни раз превышающие энергию атомных или водородных бомб.
Это значит, что в воздухе они в основном будут видеть пустое пространство, так как чем выше энергия, тем меньше длина волны, и вполне вероятно, что они пройдут на землю или в космическое пространство, особо не взаимодействуя. У них не будет возможности передавать энергию молекулам воздуха для их нагрева.
Я говорю, что модели, используемые для оценки эффектов водородной бомбы, недостаточно хороши для гипотетической аннигиляционной бомбы. При моделировании того, что произойдет при заданных граничных условиях, необходимо было бы принять во внимание все вышеперечисленное, но, конечно, исследования ядерных и термоядерных взрывов неадекватны.
«Продукты аннигиляции имеют индивидуальную энергию пионов и гамма-излучения, в сотни раз превышающую энергию атомных или водородных бомб». Я имею в виду осколки деления. Они находятся не более чем при энергиях МэВ, тогда как для аннигиляционных фрагментов она составляет около 300+ МэВ.
Но не будут ли эти очень энергичные гамма-лучи аннигиляции антивещества нагревать воздух во время его движения? Я имею в виду, что нам не нужно полностью останавливать эти гамма-лучи, чтобы получить часть их энергии, не так ли? Что, если, конечно, верно, означало бы еще больший огненный шар.
Анна В, проверьте это: physics.stackexchange.com/questions/35085/antimatter-bomb?rq=1 Я думаю, что то, что вы только что сказали, противоречит вашему ответу год назад...
Противоречия нет. Энергия будет взрывной, продлится менее 10^-20 секунд. Если это похоже на попадание бомбы в землю, то быстрые треки будут нагревать землю. Именно для взрыва в воздухе я говорю, что энергия, переносимая пионами, будет проходить без большой вероятности попадания в ядро-мишень и рассеивания энергии в воздухе, чтобы нагреть его и создать взрыв для разрушения зданий. Это будет похоже на волну смерти. В любом случае я продолжаю говорить, что для получения каких-либо твердых выводов необходимо детальное математическое моделирование.
очень энергичные гамма-лучи, если им случится столкнуться с ядром воздуха, либо создадут пары, либо комптоновски рассеются и улетят прочь, не сконцентрировавшись в малом объеме аннигиляции из-за скорости света. Затем наступает диссипация из-за 1/r^2.
Может ли что-то вроде ящика с бомбой решить некоторые из этих проблем? Как что-то, что поглотит как можно больше гамма-лучей и продуктов распавшихся пионов.
Вызовет ли взрыв материи-антиматерии радиоактивные осадки?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v