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stranger.
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Il grande problema della fusione nucleare controllata è la sezione d'urto, la probabilità che un protone vada a collidere con un altro protone è veramente bassissima, questo cosa costringe a consumare tantissima energia per estrarre acqua pesante dall'acqua normale perchè nell'acqua pesante c'è il deuterio e fare collidere 2 atomi di deuterio è più probabile.
La probabilità aumenta ancora di più si tenta deuterio e trizio, ma la domanda fondamentale è la seguente: perché non fare collidere semplicemente p+p anzichè costosissimi D+T ?
L'impossibilità di fare collidere p+p è un collo di bottiglia a dire poco... micidiale, a causa di questa impossibilità, al posto di usare acqua di rubinetto come combustibile nucleare devo andare a cercare cose strane per mare e monti, in particolare deuterio e trizio.
Complici di questa grande improbabilità di collidere è la dimensione geometrica del protone cui raggio è 1x10-16 e di conseguenza è l'immenso vuoto spaziale tra le particelle sub-atomiche (immenso vuoto relativamente).
Di certo il raggio geometrico dell'elettrone non può essere più grande di quello del protone perchè il protone è circa 1840 volte più massivo, quindi sorge spontanea una domanda...
Perché elettrone ed antielettrone si uniscono immediatamente nonostante la le loro superfici geometriche siano praticamente zero ?
(quindi sezione d'urto praticamente ZERO ?)
Qual'è la sezione d'urto tra elettrone e antielettrone ?
Subito qualcuno che sta leggendo qui potrebbe sorridere e pensare che p+p si respingono mentre invece elettrone+antielettrone si attraggono.
E' vero si attraggono fra di loro, quindi la loro rotta di collisione sempre sbagliata sarà sempre corretta automaticamente.
Però anche protone ed elettrone si attraggono fra di loro, eppure fra di loro non c'è mai collisione, al limite l'elettrone entra in orbita eletronica attorno al protone e si forma un banale atomo di idrogeno monoatomico.
Questo è il grande dilemma che molto spesso penso ma che purtroppo non riesco a trovale soluzione.
Come elettrone ed antielettrone si uniscono per formare particelle minori e sopprattutto energia elettromgnatica, cosi' similmente anche protone ed elettrone dovrebbero unirsi per formare un neutrone.
Subito qualcuno che sta leggendo qui potrebbe sorridere e pensare che il neutrone è più massivo di protone ed elettrone quindi la legge di conservazione dell'energia dovrebbe impedirne la collisione.
Ho pensato anche al fatto della conservazione dell'energia ma comunque i conti non tornano lo stesso perchè basterebbe accelerare le particelle a 782 Kev per ovviare al difetto di massa.
Infatti...
N è la massa del neutrone espressa in elettronvolt che è 939565630
p è la massa del protone espressa in elettronvolt che è 938272310
e è la massa dell'elettrone espressa in elettronvolt che è 510999
difetto = N-(p+e) = 782,321 kev
Quindi accelerando l'elettrone (o il protone) con una energia di soli 782,321 kev il problema della conservazione dell'energia è risolto ma purtroppo il grande dilemma rimane insoluto, cioè anche dando l'accelerazione opportuna il protone e l'elettrone non ne vogliono sapere di collidere.
Qualcuno che sta leggendo qui potrebbe pensare....
"Ma a te cosa te ne frega di fare collidere protone ed elettrone e generare neutroni isolati ?"
Me ne frega moltissimo perché per mezzo dei neutroni è facile fare trasmutazioni nucleari, si ha 15 minuti di tempo per fare le trasmutazioni nucleari prima che il neutrone decada (decadimento beta)
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john Tostig.
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Scusami, vuoi fare trasmutazioni nucleari ma sei a digiuno di interazioni tra particelle fondamentali...
Allora: l'interazione elettromagnetica è un caso di vertice a 3 campi: due della corrente carica, uno del fotone.
in questo vertice di interazione si conserva una cosa chiamata "numero leptonico": l'elettrone ha 1, il positrone -1, il protone 0 e anche il neutrone.
Allora va da se che non accadrà mai che protone e elettrone si "fondano" per interazione elettromagnetica in un neutrone: non ci sarebbe conservazione del numero leptonico, semplicemente l'elettromagnetismo non funziona così, non basta conservare la carica e l'energia per conoscere tutta la storia.
Protone, neutrone e elettrone sono collegati, assieme al neutrino elettronico, dall'interazione debole: in questa, entrando in gioco il neutrino, si può conservare il numero leptonico e la carica contemporaneamente, ma è una interazione diversa, con una sezione d'urto molto più piccola.
Per lo scontro elettrone-positrone non esiste questo problema, in quanto il numero leptonico totale del sistema è 0, e se diventano fotoni resta zero.
Inoltre lo stato legato elettrone-positrone di cui parli, esiste davvero e va sotto il nome di "positronio", ma per i motivi sopra esposti è instabile e decade presto per via elettromagnetica. Un atomo invece non può. -
john Tostig.
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Vabeh, vedo ora che è di 8 anni fa. 8 anni di non risposta perché non si è mai aperto il Peskin mi sembrano troppi . -
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Non risposta perché è materia troppo complessa per la maggior parte dei lettori, tu ne sai qualcosa mi pare, spiegaci tutto, saremo onorati di leggere i tuoi scritti. .
