Kann eine Beteigeuze-Supernova das nukleare Arsenal der Erde neutralisieren?

Laut einem Artikel auf newscientist.com könnte ein Neutrinostrahl Atombomben neutralisieren , indem er ein langsames Schmelzen des Kernbrennstoffs herbeiführt. Der Neutrinogenerator

müsste mehr als hundertmal leistungsstärker sein als jeder existierende Teilchenbeschleuniger

Scheint mir nicht viel im Vergleich zu " 10 46 Joule, etwa 10 % der Ruhemasse des Sterns“, die laut Wikipedia „in einen Zehn-Sekunden-Ausbruch von Neutrinos umgewandelt wird, was der Hauptausstoß einer Supernova ist“.

Kann eine Supernova also das nukleare Arsenal der Erde neutralisieren?

Der Artikel gibt nicht das Flussmittel oder die Gesamtdosis an, die zum Destabilisieren einer Bombe erforderlich ist. xkcd what-if war so freundlich, die Informationen über die Gesamtdosis einer Supernova zu finden, also sind wir auf halbem Weg.
Nun, es ist 1987 nicht passiert ....
Vergessen Sie nicht die 1/r^2-Abnahme der Energie vom Stern zur Erde.
Beteigeuze etwa 5*10^18 Meter entfernt, also 1/r^2~10^-37 Energieverminderung. Das lässt 10^9 Joule übrig, ein Megawat ist ungefähr 4*10^9 Joule, ungefähr ein Megawat, das über die Erde verteilt ist, denke ich.
Ein Megawatt Neutrinofluss ist eine Menge Neutrinos, aber es sind nicht sehr viele Wechselwirkungen, selbst bei der höheren Energie von Supernova-Neutrinos im Vergleich zu normalen Fusionsneutrinos.
SN 1987A war erheblich weiter entfernt als Beteigeuze – 170000 Lyr vs. 700 Lyr. Mit der uns erreichenden inversen quadrierten Entfernungsenergie sollte es leicht zu erkennen sein, dass 1987A uns nichts über Beteigeuze sagt.
Ein Megawatt Neutrinos ist viel, würde sich aber gleichmäßig über die Querschnittsfläche der Erde verteilen. Die Atomwaffen der Erde sind deutlich kleiner als die Erde und würden daher einen entsprechend winzigen Bruchteil dieser Neutrinos erhalten.

Antworten (1)

Nein . Gewöhnliche Supernovae erzeugen keine Neutrinos mit ausreichender Energie, um eine solche Atomwaffenschmelze zu verursachen, selbst wenn die Verringerung des Flusses nach dem umgekehrten Quadratgesetz kein Problem darstellt.

Das Originalpapier, auf dem der Artikel des NewScientist basiert, ist der Preprint

Sugawara, H., Hagura, H., Sanami, T. Zerstörung von Atombomben mit ultrahochenergetischen Neutrinostrahlen . arXiv:hep-ph/0305062 .

Dort konnten wir die Prinzipien sehen, auf denen diese hypothetische Waffe basiert. Um eine Kernwaffe zu schmelzen, wird ein ultrahochenergetischer Neutrinostrahl (etwa 1000 TeV , weit höher als die in modernen Beschleunigern erreichbare Energie) erzeugt. Bei solchen Energien ist die mittlere freie Weglänge des Neutrinos vergleichbar mit dem Erdradius. Gleichzeitig wäre der Strahl schmal genug, so dass seine Streuung in der fraglichen Entfernung vernachlässigbar ist. Die hochenergetischen Neutrinos, die mit Materie wechselwirken, würden Hadronenschauer erzeugen . Wenn ein solches Ereignis in der Nähe des spaltbaren Materials stattfindet, könnte die Kernspaltung durch Hadronen initiiert werden, und wenn die Kraft des Strahls groß genug ist, wäre die durch diesen Prozess freigesetzte Energie groß genug, um eine Atomwaffe zum Schmelzen zu bringen (Ursache azischen ).

Allerdings haben Neutrinos, die von einer „normalen“ Supernova freigesetzt werden, viel kleinere Energien (von einigen MeV bis zu mehreren Dutzend MeV). Die Neutrinos solcher Energien verursachen (überhaupt) keine Hadronenschauer, der Wirkungsquerschnitt der Wechselwirkung mit Materie ist viel kleiner, sodass die induzierten Spaltungsereignisse selbst in Entfernungen, in denen Neutrinostrahlung von Supernovae eine tödliche Dosis verursachen würde, vernachlässigbar wären ( Danke, Ross Millikan für die Erinnerung). (Übrigens wäre die Ultrahochenergie-Neutrinostrahlwaffe aus dem Papier auch in der Lage, innerhalb von Sekunden eine tödliche Dosis zu erzeugen).

Selbst wenn ein Supernova-Ereignis nahe genug eintritt, um das Leben auf der Erde zu bedrohen, werden Neutrinos davon keine Atomwaffen beschädigen. Und Beteigeuze ist weit genug entfernt, dass es, wenn es explodiert wäre, dem Ökosystem der Erde keinen merklichen Schaden zufügen würde.

Man könnte auch anmerken, dass ultrahochenergetische Neutrinos, die kürzlich vom IceCube-Detektor entdeckt wurden, eine Energie im gleichen Energiebereich (>1 PeV) haben, also gibt es wahrscheinlich astrophysikalische Quellen für solche Neutrinos.