Позитронная пушка

[Bега]

Мой проект позитронной пушки.

Задача:

Обеспечить доставку позитронов на расстояние 10км в атмосфере.

Механизм действия (3 этапа):

1) Потоком гамма-квантов высокой энергии создаем канал ионизированного воздуха от внутреннего канала ствола до цели с целью обеспечения зоны повышенной проводимости.

2) Разогнанным сгустком протонно-электронной плазмы высокой плотности производим "сбор" ионизированных частиц в канале.

3) По каналу с относительно малой плотность электронов пускаем сгусток позитронной плазмы.

Необходимое условие:

Т.к. все вышеуказанное происходит в атмосфере необходимо все три этапа проводить с разницей в сотые и тысячные доли секунды, а также разогнать оба пучка плазмы до скоростей порядка 10^3, 10^4 км/с. (для уменьшения влияния диффузии ионов канала с атмосферным воздухом).

Примечание:

Сгусток протонной плазмы должен обладать большей скоростью (кинетической энергией) для сопротивления давлению ионов в канале. Перед ним плотность ионов будет возрастать, а позади будет зона пониженного давление. Как результат - торможение. Запас энергии должен быть достаточным, чтобы достигнуть цели раньше соприкосновения с сгустком позитронной плазмы.

Мда, на такое действительно потребуется энергия со всей Японии. Если не больше.

[RaymanM]

Такс...

Это мне чем-то описание адронного коллайдера напоминает. Кстати, какова масса сего пучка позитронов? Если позитрон весит как электрон. то весит он соответственно 9,1*10^(-31) кг...

Цитата из википедии:

В космосе позитроны рождаются при взаимодействии с веществом гамма-квантов и энергичных частиц космических лучей (Косми́ческие лучи́ — элементарные частицы и ядра атомов*, родившиеся* и ускоренные до высоких энергий во Вселенной*) , а также при распаде некоторых типов этих частиц (например, положительных мюонов). Таким образом, часть первичных космических лучей составляют позитроны, так как в отсутствие электронов они стабильны.

***то есть получается, что в космосе существуют ядра веществ?

Энергию позитроны вроде как получают через взаимодействия с небесными телма(в статье, что я тока что прочёл, говорилось о том, что позитроны образовываются при образовании, столкновении галактик. Так же при образовании звёзд, расширения до сверхновых, и при уменьении сверхновой до нейтронной звезды. То есть получается, что позитроны добывать либо реакциями атомными. либо каким-то образом захватывать их у источников.

И ещё получается, что некоторые изотопы испускают пучки позитронов...

Так... Вроде, я всё правильно описал из того. что прочитал(муть ещё та для меня...).

Если прикинуть таккую вещь, когда Ева-02 пыталась попаст из позитронки в ангела, что психически атаковал(имя его забыл...), то надо было разогнать снаряд до 1 космической.(чтобы сила вылетал была более притягивающей к Земле, и чтобы эта сила притягивания к Земле не слишком отклоняла снаряд и чтобы ИОНОСФЕРА не смогла отклонить заряд тоже...)

Она равна 7,9 км/c. то есть 7900 метров в секунду...

Одна кинетическая энергия Ek=(m*v^2)/2

Ek=31205000*m Джоулей.

(m-масса сего пучка(или патрона с арядом позитронов)).

Колоссальную энергию приобретёт заряд..... А если учесть, что в еве он немаленький, снаряд то для пушки в 50кг минимум ваесил, то энергия получается страшенная....

Работа, что необходимо затратить велика...

Попробую щас рассчитать(вместе с инетом в помощь, и учебником физики).

Я так понимаю, что раз это пучок заряда, значит работа рассчитываетсяч (для одного заряда) так:

A=q*U

(Если прикинуть, что надо заряд вывести за пределы атмосферы, то сие таинство будет совершаться в ЭМ поле земли, вот и формулу сюда прилепил...Я так подозреваю...)

U-напряжение, а кью-заряд позитрона.

Но это работа по перемещению зарядов количества N, если количество всех N, масса m, то получается что N=m/(9,1*10^(-31)).

Итого получается, что работа составит по моим расчётам где-то так:

A=N*q*U=m*(1,6*10^(-19))*10^(-31)/9,1 *U=0,175*10^12*U.

Тут понадобится жёсткая мощность...Просто мягко говоря слишком жёсткая. Напряжение должно быть очень высоким...

Теперь, получается, что пучок позитронов совершает положительную работу, значит возрастает его кинетическая энергия... Вот и разрушительная мощь.

Вроде всё. нарассуждал тут что-то я слишком много...

Плюс к прошлому размышлению

Работа также равна произведению перемещения на силу

A=F*100000 Дж.

Джоули это средняя высота всей атмосферы. Но так как снаряд летел не прямо вверх, а по дуге. то можно накинуть ещё с минимум 10 км.

Ускорение, что должен приобрести заряд равно=12382000 метров на секунду в квадрате, я прикинул из того, что снаряд леел минимум 5 секунд, а может и меньше. тогда ускорение увеличивается. F=m*a.

A=m*12382*10^8...

Это будет затраченная работа. (Мда...где-то я тут намутил...)

КПД, интересно каков у сей пушки? Не 100% всяко, тем более что отдача была суровая.....

Можно конечно её рассчитать, из того, на сколько отклонилась Ева 01 назад при выстреле , но это мне влом.

Короче, тут я порассчитывал, получается надо с 20 крупных электрстанций для выстрела одного...

Вот и энергия всей Японии...

[Bега]

Мать мой женьшень...

Ладно, по порядку (как всегда):

Меньше читай Викпедию, больше - учебники.)

то есть получается, что в космосе существуют ядра веществ?

Угу, называются ионами.

Далее, образование позитронов:

Единственный известный мне пример образования позитронов в природе - протон-протонная термоядерная реакция в звездах:

P+P=D+p+n (при слиянии двух протонов образуется ядро дейтерия, позитрон и нейтрино. Выделяется энергия в виде гамма-кванта)

При образовании нейтронных звезд (по современной теории) происходит поглащение ядрами железа своих электронных оболочек и превращения таким образом в скопление нейтронов (которые почему-то стабильны. Из-за гравитационных сил наверное), никаких частиц при этом не выделяется.

При реакции ядерного распада выделяются электроны, а не позитроны. Изотопов, выделяющих позитроны я не знаю (кто знает - назовите).

Ek=31205000*m Джоулей.

Тут все верно. Но! Пучек позитронов не никак не весит "50кг минимум". 5 грамм - уже больше похоже на правду.

Работа.

С трудом улавливаю взаимосвязи.

Джоули это средняя высота всей атмосферы.

Убило. Всегда считал, что джоули - единица измерения энергии, а не высоты.

Попробую разобраться.

A=q*U

Это верно, хотя и не ясно зачем.

A=N*q*U=m*(1,6*10^(-19))*10^(-31)/9,1 *U=0,175*10^12*U.

Почти верно. Только дробь не там поставил и массу в ответ приписать забыл.)

A=0,175*10^12*U*m

Тут понадобится жёсткая мощность...Просто мягко говоря слишком жёсткая. Напряжение должно быть очень высоким...

Гм, 3 переменных. Как делаешь вывод о необходимой мощности?

Лан, допустим масса 5 грамм (кто хочет - подставьте другую), тогда

A=0,879*10^9*U

Далее, совершенная работа равна работе силы тяжести (Это при выстреле по Ариилу):

А=m*g(h1-h2)

Приравниваем:

m*g(h1-h2)=0,175*10^12*U*m

9,8*10^4=0,175*10^12*U

U=5,6*10^(-7)

А=492,24 Дж

Только и всего...

[RaymanM]

Так.

Я точки не проставил в своих рассуждениях.

После Джоулей должна быть точка...

Я вывод из гильз сделал...Из винтовки такие здоровые гильзы выскакивали... Вот и подумал, что с 50 кг...

[AntiMat]

Про расчистку линии огня гамма-лазером не знаю, будет любопытно почитать. Но надо не просто ионизовать этот канал, а вообще его расчистить от материи, чтобы не было радиационных потерь у позитронов. Потому что разогнанные даже до 0.9С позитроны обладают энергией всего 0.6 МэВ и в воздухе их эффективный пробег не превысит 2 (двух) метров. Какое уж тут АТ-поле пробивать... А на разгон 1 грамма до 0.9С надо затратить уже 1.16Е(14) Дж в идеальном случае.

При реакции ядерного распада выделяются электроны, а не позитроны. Изотопов, выделяющих позитроны я не знаю (кто знает - назовите).

Открываем столь нелюбимую Википедию и набиваем "бета-распад" :)

Позитроны генерироваться должны непосредственно в момент выстрела и сразу же улетать в живописные дали. Один грамм этого добра имеет заряд 176 МКл - представляете как хранить его? :)

[Bега]

Про расчистку линии огня гамма-лазером не знаю, будет любопытно почитать.

Я это из головы взял, но мало ли вдруг еще кому подобная мысль приходила? Если найдешь - отпишись, самому интересно. И еще: гамма-лазером линия огня не расчищается. Им ионизируется воздух и создается электропроводящий канал ( не знаю зачем, "но чем-то задним чувствую, что надо"(с)). Затем ионы собираются сгустком протонно-электронной плазмы. Полностью очистить канал не получится, но это уменьшит потери энергии (и самих позитронов) на пути к цели.

разогнанные даже до 0.9С позитроны обладают энергией всего 0.6 МэВ и в воздухе их эффективный пробег не превысит 2 (двух) метров. Какое уж тут АТ-поле пробивать...

А не надо пробивать. Не забываем - перед пучком позитронов движется сгусток протонно-электронной плазмы. Механизм такой: сгусток плазмы сталкивается с АТ-полем, останавливается, в него врезается следующий за ним пучек позитронов и происходит малый термоядерный взрыв. АТ-поле испаряется вместе с Ангелом.)

Открываем столь нелюбимую Википедию и набиваем "бета-распад" :)

Открыл. Прочитал. Мда, со времен БСЭ квантовая физика сделала шаг вперед.)

[AntiMat]

Радиационные потери возникают при взаимодействии заряженной частицы с частицами среды, при котором движущаяся заряженная частица изменяет направление. При этом она испытывает ускорение и теряет часть своей энергии в виде электромагнитного излучения. Ионизационные потери для лёгких электронов и позитронов преобладают только на малых энергиях. Так что ионизуй воздух, не ионизуй - лучше не будет. ИМХО даже хуже, ибо в нейтральном веществе заряд ядер экранируется электронным облаком и на удалённый позитрон оказывает меньшее влияние.

Смысл применения антиматерии в том, что малой массе можно придать большую энергию, достаточную для преодоления защитного барьера, после чего эта масса максимально преобразуется в энергию, нанося большие повреждения уже за барьером. Ангелы выдерживали на своей шкуре термоядерные взрывы. Аннигиляция 1 г позитронов даст 1.8Е(14) Дж в виде гамма-излучения - это 43 кт в тротиле. И это всё внутрях ангела.

Методичка по ядерке:

http://nuclphys.sinp.msu.ru/partmat/index.html

или

http://nuclphys.sinp.msu.ru/radiation/soderganie.htm

ЗЫ

Всё в БСЭ есть - радиоактивность: http://bse.sci-lib.com/article094877.html , там же гиперссыль на бета-распад, который известен ещё с 1й половины прошлого века.

[Bега]

Почитал я твой пост и понял, что почти не знаю квантовую физику.

Лан, за ссылки спасибо. Буду изучать.

ЗЫ. По поводу БСЭ - раз есть, но не нашел, значит так искал).

[B_503]

Не стал проверять все  800 стр.

В 6-й серии (в том переводе, что я смотрел) упоминается мощность позитронной пушки в 180 МВт. Этого должно хватить на тупое "пробитие" АТ-поля. Это мощность при выстреле, или необходимая для запитки агрегата?

Просто 180 МВт в импульсе мало по современным меркам. Мощный лазер дает в импульсе около 1ПВт (это миллион мегаватт), что хватает для инициации термоядерной реакции в материи. При этом хватает только одной подстанции для запитки. Я что-то не так понял, или проломить АТ-поле можно и хорошим лазером(если рассеяние в среде позволит)?

Вообще должно бы указывать тут же энергию для пробития, а не мощность.

Изменено 20 февраля, 2014 пользователем B_503

[Аюпа]

Может это суммарная энергия, выделяющаяся при аннигиляции позитронов за единицу времени? А чтобы (1) наделать этих позитронов и (2) удерживать их в магнитной ловушке нужно намного больше энергии.

 

А что это за лазеры, которые развивают петаваттную энергию и могут запустить термояд?