Науканы, допустим изобретут материал, который полностью поглощает все нейтрино.

Допустим по термодинамическим и механическим характеристикам он будет идентичен воде.

Если взять 1 литр этого материала в форме идеальной сферы — то что с ним будет после 1 часа существования (т.е. после 60 минут поглощения всех нейтрино, которые через него проходят на поверхности земли).

Спасибо!

размер 500x373, 71.00 kb

GD Star Rating
loading...

39 Responses to Науканы, допустим изобретут материал, который полностью поглощает все нейтрино.

  1. Odaekb:

    все-таки кроме поглощения, надо еще много чего оговорить.
    разброс вариантов — от «нифига» до «живого там не осталось на много км»

  2. Tilite:

    Давай список вопросов)

  3. Reted:

    Насколько я помню, нейтрино проходит через диск земли в ничтожном количестве. Еденицы в сутки, если не путаю.

  4. Odaekb:

    3% энергии солнца излучаются в виде нейтрино. Но не захватываются, как правило.

  5. Odaekb:

    будут ли в результате захвата нейтрино генерироватся позитроны?

  6. Ef7one:

    Посчитал в уме, мог чуть ошибиться. Получается эквивалент подводимой тепловой мощности порядка 1Вт. То есть, если вода в термосе, нагреем менее чем на градус за час. Живого ничего не останется скорее всего, да. 3600Гр при смертельной для человеков 6Гр. Правда говорят, что бывают бактерии, которые это даже любят и живут в активной зоне реакторов. Не совсем в тему — как-то из баловства посчитали, что будет, если заставить вдруг распасться весь калий-40 в килограмме соли какой-нибудь. Вышло, что на открытой местности люди летальную дозу получат в радиусе 100м.

  7. Odaekb:

    Таки да, и бОльшая часть этого ватта уйдет в виде жесткого рентгена. не так страшно, как я думал — но в руках такое держать точно не стоит.

  8. Odaekb:

    ниже смотри.

  9. Tilite:

    т.е. это не так много энергии, ок спасибо.

  10. M2yod:

    Ничего не будет. Материал-то гипотетический, никто не говорит, что он будет обязан что-то излучать в процессе поглощения. Ну, будет нагреваться, себе потихоньку. Очень потихоньку. Нагреется, начнет фонить инфракрасными фотонами.

    Ты абсолютно черное тело видел? Та же фигня примерно происходит.

    В качестве иллюстрации (с некоторыми натяжками) представь себе куб, покрашенный абсолютно черной краской. Его выставили на Солнце в летний день.
    Что может произойти с этим кубом, ведь он же «поглощает все падающие на него фотоны!!!» (ну, не все-все, конечно, но в известной доле приближения, эксперимент-то мысленный).

    И что? Случится ядерный взрыв? Все вокруг погибнут? Или куб просто нагреется немного?

  11. Odaekb:

    Если мы говорим об изменении сечения реакции, то это еще где-то как-то может быть.
    Если мы говорим об изменении законов сохранения — то тут все, внезапно, становится сильно интереснее

  12. M2yod:

    А что, солнечные нейтрино сильно больше энергии несут, чем солнечные фотоны? Это же не взрыв сверхновой у нас происходит, а обычная термоядерная реакция (в основном протон-протонный цикл). Нейтрино там уносят жалкие проценты.

    Другое дело, как эти нейтрино будут поглощаться. Если электронами (знаю, что электроны электрослабо не взаимодействуют, но материал же у нас гипотетический!), то они будут просто переходить в возбужденное состояние на более высокие орбиты, а оттуда потихоньку падать назад и излучать тепловую энергию — все точно как абсолютно черном теле.

    А вот если нейтрино будут херачить прямо в ядро и там электрослабо взаимодействовать (как оно сейчас и происходит, только очень-очень редко), но, скажем у нас это будет происходить со 100%й вероятностью, раз материал такой супер-пупер крутой, то он может и нестабильных изотопов нарожать и радиационно немного пофонить.

  13. Odaekb:

    Родной, ты слова «лептонное число» слышал?

  14. M2yod:

    Да я прекрасно понимаю, что тут 2 + 2 не складываются. Я же говорю — материал гипотетический!

  15. Odaekb:

    Для тупых повторяю — рация на танке!

  16. Tilite:

    Я просто основываюсь на том, что у нейтрино очень большой свободный пробег в веществе, значит источник нейтрино, которые мы регистрируем в веществе — не факт что от солнца. Поэтому вопрос скорее всего правильно поставить так «Сколько энергии несут в себе нейтрино, которые пролетают через шар сечением (допустим 10см). И как эту энергию перевести в ватты»

  17. Ef7one:

    У нейтрино спектр. Когда поблизости нет ядерного реактора или очень активного бета–источника, нейтрино в подавляющем большинстве солнечные, а спектр их такой (кликабле):
    Image #1855164, 102.5 KB

    Основной вклад дают реакции электрослабого слияния протонов, с которого начинается солнечный цикл. Видно, что нейтрино от Солнца приходит к нам весьма дофига, грубо пара сотен миллиардов на квадратный сантиметр в секунду пронзает всё вокруг. Среднюю энергию, этак на глаз можно оценить как 0.2МэВ. Множим на 1.6х10–19 Дж/эВ, множим на пару сотен миллиардов, получаем:

    2х105 х 1.6х10–19 х 2х1011=6.4х10–3 Дж/(см2c).

    Теперь берём шарик с литром воды, аппроксимируем его на глаз кубом (ну а что, это может быть и поточнее оценки на глаз средней энергии нейтрино по спектру), получаем на 100см2 ежесекундно 0.64Дж энергии нейтрино на квадратный дециметр, тот самый 1Ватт в уме.
    Если кто–то научится ловить хотя бы миллиардную долю этой энергии, нас ждёт неслабое потрясение в самых разных областях науки и техники.

  18. Odaekb:

    Погоди, а водный детектор с 4 мегавольт начинается?

  19. Ef7one:

    Ага, там неупругое рассеяние нейтрино на электронах, регистрируют черенковское излучение, поэтому такой порог. Получается, что миллионную часть регистрируют всего лишь, был удивлён в своё время.

  20. Ef7one:

    Миллионную часть лишь оставляют возможной для регистрации, остальные не регистрируются. А дальше мизерные сечения реакций с нейтрино, конечно так, а не «регистрируют миллионную часть».

  21. Odaekb:

    Брррр…
    погоди… чудеса какие-то
    то есть рассеяние без реакции??

  22. M2yod:

    Ну, не знаю, не знаю. Пойдет ли когда-нибудь речь об энергетическом выхлопе нейтрино.
    Вот его проницающая способность это да. Неинвазивные методы исследований ЧЕГО УГОДНО во Вселенной. Хоть планет, хоть ядер звезд, хоть магнетаров. Это полезная и перспективная штука.

    А энергия… Если на улицу в полдень выставить железный куб с водой и покрасить его в черный цвет, что, сильно меньше будет бесплатных Джоулей?
    И это без всяких супер-пупер нейтринных технологий, тупо нагревательный бак с водой, каким народы уже тысячелетиями пользуются.

  23. Odaekb:

    Все-таки если суметь захавать энергию нейтрино, можно делать типа-фотоэлементы, к0оторые будут работать где угодно. Не надо больше операций «поменять батарейке в ритмводителе сердца» — одно это чего стоит

  24. Ef7one:

    Не об энергетике речь, конечно. Микроватты можно и сейчас успешно вылавливать на колебаниях температур. Новые средства связи, новые разделы спектроскопии, управление бета-распадом и тому подобное. Интроскопия астрономических объектов, она тоже.

  25. Ef7one:

    Ага, так и есть, в детекторах наподобие суперК. Будто бы фотоэффект, только нейтрино вместо фотона. Хотя ты так спросил, что я засомневался.

  26. Ef7one:

    Хотя если бета-распадом управлять получится, то может и энергетика выйдет. Заодно утилизация отработанного ядерного топлива сегодняшних АЭС.

  27. Odaekb:

    Слуш, будь ласка, поищи.. Я нашел какое-то описание реакции с образованием позитрона — и тогда порог должен быть, высокий — минимум мегавольт, и оно сошлось — а потом ты сказал совсем другое. У меня когнитивный невьезжон.

  28. Tilite:

    Да, теперь понятно, спасибо!

  29. M2yod:

    Все же не думаю, что в обозримом будущем (пока мы еще будем мясными мешками и нам будут нужны батарейки в сердце) нейтринное КПД в энергетическом плане достигнет хоть каких-то отличимых от нуля значений процента.
    А вот в качестве передачи сигнала — это да. Сигнал, который идет через любую (ваще-ваще любую) материю насквозь — перспективы бешеные.

  30. Odaekb:

    В этом смысле оно вообще будет весело. Но это если поймем «как».

  31. M2yod:

    Нам бы сначала понять, как они осциллируют. А то Стандартная Модель из-за этого под угрозой.

  32. Odaekb:

    у меня как-то к той науке появилось подозрение, после того как я понял, что одна из самых больших проблем висит на этом эксперименте:
    http://naukablog.com/comments/127

  33. Ef7one:

    Подглядел в статью Annu. Rev. Nucl. Part. Sci. 2008. 58:343-369. Во-первых, используется тяжёлая вода. Во-вторых три реакции:

    у+d=p+p+e
    y+d=p+n+y
    y+e=у+e

    Первая реакция чувствительна только к электронным нейтрино, остальные ко всем, со своими сечениями для разных типов нейтрино. Потому тяжёлая вода, чтобы выделить нейтрино электронные среди всех зарегистрированных. Последняя это и есть тот самый «фотоэффект», причём реакцию в статье называют упругим рассеянием, что верно, если вдуматься, а я поспешно обозвал неупругим рассеянием. Первая и последняя реакции генерируют достаточно быстрые электроны, от которых ловят черенковское излучение. Вторая реакция обычным образом не используется, а используется лишь для получения дополнительных данных по осцилляциям нейтрино. Для этого воду солят (обычная поваренная соль), потому что хлор хорошо хватает нейтроны, становится бета-радиоактивным с верхней границей бета-спектра 0.71МэВ. Электроны релятивистские, видимо далее опять черенковское излучение. Посолив, смещают эффективность детектора в сторону регистрации всех типов нейтрино. Потом ещё засовывают газоразрядные детекторы на гелии-3, чтобы регистрировать нейтроны и выделить только эту реакцию, это для подтверждения уже полученного соотношения уе/у, как понял.
    Реакция с появлением позитрона это регистрация реакторных антинейтрино, скорее всего. К солнечным нейтрино она будет нечувствительна.

  34. Odaekb:

    А пресловутый ледяной куб в Антарктиде? И камиоканде японский? Там же в обоих двух обычная вода…
    А про рассеяние — это здорово, это надо подумать…

  35. Ef7one:

    В камиоканде тяжёлая вода, по крайней мере была на этапе исследования осцилляций. В Антарктиде задачи другие, астрономические наблюдения, а упругому рассеянию, понятно, всё равно какая вода.

  36. Odaekb:

    Про камиоканде не нахожу про дейтерий. Бог с ним, конечно…

  37. Reted:

    3% во все стороны, и сколько в итоге попадает на землю?

  38. Odaekb:

    a сколько из 97% света попадает на Землю?

Добавить комментарий