Annihilaatio, totaalista energiaa?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Sen verran olen annihilaatiosta lukenut, että se on kahden hiukkasen muuttumista energiaksi, (yleensä) gammasäteilyn muotoon. Tämä vaatii antimateriaa, joten annihilaation valjastaminen lienee vielä kaukana tämän vuosituhannen hämyssä...

Kysymys kuuluu, että muuttuuko koko massa energiaksi E=mc^2 mukaisesti, vai tuleeko väliin jokin kvanttimekaniikan jippo?

Sivut

Kommentit (17)

Vierailija
Ulabanderos
Sen verran olen annihilaatiosta lukenut, että se on kahden hiukkasen muuttumista energiaksi, (yleensä) gammasäteilyn muotoon. Tämä vaatii antimateriaa, joten annihilaation valjastaminen lienee vielä kaukana tämän vuosituhannen hämyssä...

Kysymys kuuluu, että muuttuuko koko massa energiaksi E=mc^2 mukaisesti, vai tuleeko väliin jokin kvanttimekaniikan jippo?


Annihilaatiossa hiukkasen ja antihiukkasen törmäyksessä syntyy kaksi gammakvanttia. Tässä säilyy sekä energia että liikemäärä, joista voidaan määrittää gammakvanttien taajuudet ja suunnat. Muuta siinä ei synny (käsittääkseni).

Vierailija
Ulabanderos
Tämä vaatii antimateriaa, joten annihilaation valjastaminen lienee vielä kaukana tämän vuosituhannen hämyssä...

Kyllähän annihilaatioita on pystytty ihan kokeellisesti tutkimaan esimerkiksi Cernissä, mutta ei siitä tule ikinä mitään energiantuotannon vallankumousta syntymään ihan jo siitä syystä, että antimaterian tuottamisessa menee paljon energiaa hukkaan. Ja vaikka antimateriaa saataisiinkin tuotettua ilman energiahävikkiä, saisimme sen annihiloidessamme vain käyttämämme energian takaisin.

KKHS
Seuraa 
Viestejä368
Liittynyt23.11.2005

En ymmärrä miten annihilaatio antihiukkasilla olisi yhtään sen parempi tapa tuottaa käytöenergiaa kuin massan muuntaminen säteilyksi ydinrektiossa.

Vierailija
KKHS
En ymmärrä miten annihilaatio antihiukkasilla olisi yhtään sen parempi tapa tuottaa käytöenergiaa kuin massan muuntaminen säteilyksi ydinrektiossa.

Noh, materiaa kuluu huomattavan paljon vähemmän kuin ydinreaktiossa. Harmi vaan, ettei antimateria ole samalla tavoin kaivettavissa kuin uraani.

Vierailija
KKHS
En ymmärrä miten annihilaatio antihiukkasilla olisi yhtään sen parempi tapa tuottaa käytöenergiaa kuin massan muuntaminen säteilyksi ydinrektiossa.

Kyllä se olisi. Ydinreaktiossa aineesta saadaan puristettua energiaa vain murto-osa siitä, mitä vastaavasta määrästä antimateriaa, jos sen antaa annihiloitua materian kanssa. Kaikenlisäksi annihilaatiossa ei synny vaikeasti käsiteltävää ydinjätettä vaan puhdasta energiaa. Kaiken lisäksi se olisi siis vieläpä erittäin ympäristöystävällistä.

Ongelma on vain siinä, ettei koko näkyvässä maailmankaikkeudessa taida olla merkittäviä määriä antimateriaa, joten se kaikki jouduttaisiin itse tuottamaan. Lisäksi antimaterian säilytykseen, kuljetukseen sun muuhun liittyy vielä varsin suuria käytännön ongelmia. Eli ei siitä mitään koskaan tule.

Vierailija

antimateriassa voisi hyvinkin olla tulevaisuutta.
pitäisi "vain" oppia hallitsemaan magneeteilla jotain paikallista ympäristöä missä säilyttää antimateriaa jotta se ei olisi missään kosketuksissa minkään materian kanssa. Ja _JOS_ Magneeteilla saataisiin vaikkapa vety tai mikä tahansa alkuaine tai yhdiste tiettyyn tilaan missä se olisi mahdollisimman epävakaa, jotta se voisi muuntua vielä tuntemattoman syyn takia antimateriaksi, eli kumoamalla kaikki muut painovoimavaikutteet ja luomalla antimateriatehtaalle oman kentän ja mikäli sielä se onnistuisu jotenkin energiaa säästävästi...
No scifiajatteluahan tuo on.
Yhtälailla voisi kuvitella että otetaan järkyttävän kokoinen magneetti ja luodaan oma musta-aukko.. ja saataisiin joka autoon singulariteettimoottori...
Se olisi vielä ympäristöystävällisempi kuin antimateria, painovoimalla heilutellaan auto eteenpäin eikä tarvita polttoainetta..
No mutta miten?
Siihen vastannee Einstein the seventh joskus 2500 luvulla..

Ystävällisesti,
.Silkki

Vierailija

No minäpä keksin maapallon liikkeeseen perustuvan voimalan. Maahan liikkuu avaruudessa 30km sekuntinopeudella => suunnaton liike-energia jonka voisi valjastaa käyttöön.

Vierailija
päkäpää
No minäpä keksin maapallon liikkeeseen perustuvan voimalan. Maahan liikkuu avaruudessa 30km sekuntinopeudella => suunnaton liike-energia jonka voisi valjastaa käyttöön.

Höh! Miksi minä en keksinyt tuota ensin.

Mihin tuon kaiken energian saa edes mahtumaan?

TERÄS NALLEPUH
Seuraa 
Viestejä5662
Liittynyt31.1.2008
kurnimaha

Ongelma on vain siinä, ettei koko näkyvässä maailmankaikkeudessa taida olla merkittäviä määriä antimateriaa, joten se kaikki jouduttaisiin itse tuottamaan. Lisäksi antimaterian säilytykseen, kuljetukseen sun muuhun liittyy vielä varsin suuria käytännön ongelmia. Eli ei siitä mitään koskaan tule.

Niin, hylkimisreaktio on niillä hiukkasilla on niin voimakasta että ne pääsee karkuun jos liikaa laittaa liian tiheään.. Mitä en kyllä näe mahdottomana esteenä, mutta juuri sen tuottaminen on niin vaivanloista niin sähköntuotannossa on käytännössä ihan turha. Avaruusaluksissa sitä luultavammin saatetaan tulevaisuudessa käyttää ja onkin varmasti kätevä jos onnistutaan edes vähän paremmin valmistamaan antimateriaa.
Pystyis kantamaan paljon energiaa pieneen paino suhteeseen ja myöskin saisi tosi voimakkaita "suihkuja" millä työnettäisiin alusta eteenpäin huimilla nopeuksilla nykyaluksiin verrattuna.

Olen syönyt hunajapurkin ja minusta tuli.. SUPER PUH!! TITTIDII!!
Kaikkien aikojen paras BB asukas: BB-Marika (SBB6)

Vierailija
anomalia
päkäpää
No minäpä keksin maapallon liikkeeseen perustuvan voimalan. Maahan liikkuu avaruudessa 30km sekuntinopeudella => suunnaton liike-energia jonka voisi valjastaa käyttöön.



Höh! Miksi minä en keksinyt tuota ensin.

Mihin tuon kaiken energian saa edes mahtumaan?

Voimalaan, joka kuluttaisi tuotetun energian luonnonvastaisena...sitten taas kehiteltäisiin lisää voimaloita.

Vierailija
päkäpää
No minäpä keksin maapallon liikkeeseen perustuvan voimalan. Maahan liikkuu avaruudessa 30km sekuntinopeudella => suunnaton liike-energia jonka voisi valjastaa käyttöön.

Vaikka ei aivan samaa luokkaa olekkaan myös valtamerten vesien liike aaltoina on suuri energiamylly, jonka valjastaminen ratkaisisi energiaongelmia.

Vierailija

Miksei tehtäisi antimateriaa kääntämällä hiukkasten varaukset? -> Mitä on +/- varaus? -> Joku alkeishiukkasen rakenne? Vai? ->Jos ei rakennnejuttu, niin jollain keinolla voitaisiin pyöräyttää varaukset toisiksi -> antimateriaa

Vierailija
Karpov
Miksei tehtäisi antimateriaa kääntämällä hiukkasten varaukset? -> Mitä on +/- varaus? -> Joku alkeishiukkasen rakenne? Vai? ->Jos ei rakennnejuttu, niin jollain keinolla voitaisiin pyöräyttää varaukset toisiksi -> antimateriaa

Varaus sattuu olemaan "rakennejuttu". Esim. protoni koostuu kahdesta ylös-kvarkista (varaus +⅔e) ja yhdestä alas-kvarkista (varaus -⅓e). Kaikki kvarkeista koostuvat hiukkaset ovat nimeltään baryoneja. Ilman antimateriaa negatiivisen baryonin saa aikaiseksi vain kolmesta alas-kvarkista. Tällainen on esim. delta-miinus-baryoni. Tämän massa on n. 30% protonin massaa suurempi ja kummankin baryonin spin on erilainen (protonilla ½ ja delta-miinuksella 3/2). Antimateriaa saadaan vain kun esim. antikvarkit muodostavat hiukkasia.

KKHS
Seuraa 
Viestejä368
Liittynyt23.11.2005
kurnimaha
KKHS
En ymmärrä miten annihilaatio antihiukkasilla olisi yhtään sen parempi tapa tuottaa käytöenergiaa kuin massan muuntaminen säteilyksi ydinrektiossa.



1. Ydinreaktiossa aineesta saadaan puristettua energiaa vain murto-osa siitä, mitä vastaavasta määrästä antimateriaa, jos sen antaa annihiloitua materian kanssa.

2. Kaikenlisäksi annihilaatiossa ei synny vaikeasti käsiteltävää ydinjätettä vaan puhdasta energiaa.

1. Mistähän aineesta on kyse? Häviävästä vai käytetystä aineesta? Onko annihilaatiossa muodostuvan energian määrä enemmän kuin massa kertaa valonnopeuden neliö? Onko edes hypoteettisesti mahdollista saada aikaiseksi antimateriaa hukkamatta siihen energiaa ja massaa?

2. Se on ihan hyvä peruste, jos ajatellaan ydinreation olevan vain fissiota. Fuusio voima on kuitenkin tulevaisuutta, eikä siitäkään suuremmin jää ydinjätettä (paitsi siinä tapauksessa jos se käynnistetään fissiolla). Miksi siis olisi kannattavaa kehitellä ennemmin annihilaatioon perustuvaa energialaitosta, kuin fuusioon?

Vierailija
KKHS
2. Se on ihan hyvä peruste, jos ajatellaan ydinreation olevan vain fissiota. Fuusio voima on kuitenkin tulevaisuutta, eikä siitäkään suuremmin jää ydinjätettä (paitsi siinä tapauksessa jos se käynnistetään fissiolla). Miksi siis olisi kannattavaa kehitellä ennemmin annihilaatioon perustuvaa energialaitosta, kuin fuusioon?

Tämä ratkeaisi ainakin sillä, ettei annihilaatio vaadi äärimmäisiä lämpötiloja. Tuohan ei ole ongelma, jos ollaan kiinteästi paikallaan ja käytetään vaikkapa verkkovirtaa. Juttu on ihan toinen jos ollaan liikkeessä.

Annihilaatio olisi ihanteellinen energialähde silloin, kun on puutetta tilasta, eli ei voida eristää esim. voimakasta lämpöä tehokkaasti. Fuusion kuljettaminen ympäriinsä eristyksen vaatimustason takia olisi haastavampi juttu. Toinen tapa kiertää annihilaatio olisi tietysti varustaa moottori todella kestävällä akulla, jota sitten aina ladattaisiin kiinteästi paikallaan.

Tämä ei varsinaisesti sulkisi pois fuusiota, mutta annihilaatio olisi kätevä varatapa erikoistilanteisiin(vaikkapa toistaiseksi kuvitteelliseen avaruusmatkailuun).

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat