Signatur der Antimaterie-Explosion

Ja, in der Tat. Die Gammastrahlen setzen eine bestimmte Energiemenge frei, sowohl für die endgültige Vernichtung als auch für die Bindungsenergie, die zwei unterschiedliche Niveaus hat. Schauen Sie sich Positronium für den Fall der Elektron-Positron-Aniliation an. Sie werden ähnliche Effekte auch für die Protonen und Neutronen haben. Mit einem detaillierten Röntgenspektrum konnte man sogar erkennen, welche Elemente/Antielemente verwendet wurden.

Der Puls von Röntgenstrahlen könnte auch eine Quelle für die Analyse der Umgebung sein – zahlreiche Instrumente basieren auf verschiedenen Wechselwirkungen zwischen Röntgenstrahlen und Materie.

Der Fall der Positron-Elektron-Vernichtung in dem Fall, in dem die Spins entgegengesetzt sind, kann den Gesamtspin erhalten, indem zwei Gammastrahlen erzeugt werden, und um den Impuls zu erhalten, müssen sie die gleiche Energie und entgegengesetzte Richtung haben. Das ist also eine deutliche Spitze bei der Ruhemasse eines Elektrons (abzüglich einer kleinen Bindungsenergie), 511 keV.

Wenn die Spins ausgerichtet sind, benötigen Sie drei emittierte Photonen, um den Spin zu erhalten, und sie können den Impuls auf beliebige Weise aufteilen. Sie können jedoch eine statistische Verteilung herausfinden.

Die Vernichtung der Protonen und Neutronen ist chaotisch, da sie aus mehr Elementarteilchen bestehen. Dies wird pro Teilchen 2000-mal größer sein , wobei die Protonen selbst gleich der Anzahl der Elektronen sind, plus wie viele Neutronen Sie haben.

Aber sicherlich eine statistische Energieverteilung im resultierenden Spektrum mit mehreren komplexen Merkmalen (Höcker und Täler in der Grafik). Zweifellos kann es als solches erkannt werden. Was das genau ist, fragen Sie vielleicht zur Physik ; Vielleicht hat jemand eine Grafik zur Hand.

Wie bereits erwähnt, hat die Elektron/Positron-Reaktion eine sehr deutliche Gammastrahlen-Signatur bei 511 KEV, was für jeden Beobachter ausreicht, um dies sofort als Antimaterie-Reaktion zu identifizieren.

Protonen und Antiprotonen setzen einen heftigen Eintopf aus geladenen und ungeladenen Teilchen frei. Die meisten davon werden nicht direkt nachgewiesen, da ihre Lebensdauer in Millisekunden gemessen wird, aber auch sie zerfallen in energiereiche Photonen.

Hier sind die Besonderheiten der Reaktion, die die Mesonen produziert. Protonen bestehen aus zwei Up-Quarks und einem Down-Quark, während Antiprotonen aus zwei Anti-Ups und einem Anti-Down bestehen. Ebenso bestehen Neutronen aus zwei Down-Quarks und einem Up-Quark, während Antineutronen aus zwei Anti-Downs und einem Anti-Up bestehen. Die starke Kernkraft sorgt für eine starke Anziehungskraft zwischen Quarks und Antiquarks. Wenn sich also ein Proton und ein Antiproton auf eine Entfernung nähern, in der diese Kraft wirksam ist (weniger als 1 fm), neigen die Quarks dazu, sich mit den Antiquarks zu paaren und drei Pionen zu bilden. Die bei dieser Reaktion freigesetzte Energie ist beträchtlich, da die Ruhemasse von drei Pionen viel geringer ist als die Masse eines Protons und eines Antiprotons. Energie kann auch durch die direkte Vernichtung eines Quarks mit einem Antiquark freigesetzt werden. Die zusätzliche Energie kann in die kinetische Energie der freigesetzten Pionen übergehen, als Gammastrahlen abgestrahlt oder in Down- oder Strange-Quarks umgewandelt werden. Die anderen Flavors von Quarks sind zu massiv, um in dieser Reaktion erzeugt zu werden, es sei denn, das einfallende Antiproton hat eine kinetische Energie, die seine Ruhemasse weit übersteigt, dh es bewegt sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Die neu entstandenen Quarks und Antiquarks paaren sich zu Mesonen, wodurch zusätzliche Pionen und Kaonen entstehen. Es wurden Reaktionen beobachtet, bei denen die Proton-Antiproton-Vernichtung bis zu neun Mesonen erzeugt, während die Produktion von dreizehn Mesonen theoretisch möglich ist. Die erzeugten Mesonen verlassen den Ort der Vernichtung mit mäßigen Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit und zerfallen mit einer Lebensdauer, die für ihren Mesontyp geeignet ist. Die anderen Flavors von Quarks sind zu massiv, um in dieser Reaktion erzeugt zu werden, es sei denn, das einfallende Antiproton hat eine kinetische Energie, die seine Ruhemasse weit übersteigt, dh es bewegt sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Die neu entstandenen Quarks und Antiquarks paaren sich zu Mesonen, wodurch zusätzliche Pionen und Kaonen entstehen. Es wurden Reaktionen beobachtet, bei denen die Proton-Antiproton-Vernichtung bis zu neun Mesonen erzeugt, während die Produktion von dreizehn Mesonen theoretisch möglich ist. Die erzeugten Mesonen verlassen den Ort der Vernichtung mit mäßigen Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit und zerfallen mit einer Lebensdauer, die für ihren Mesontyp geeignet ist. Die anderen Flavors von Quarks sind zu massiv, um in dieser Reaktion erzeugt zu werden, es sei denn, das einfallende Antiproton hat eine kinetische Energie, die seine Ruhemasse weit übersteigt, dh es bewegt sich nahezu mit Lichtgeschwindigkeit. Die neu entstandenen Quarks und Antiquarks paaren sich zu Mesonen, wodurch zusätzliche Pionen und Kaonen entstehen. Es wurden Reaktionen beobachtet, bei denen die Proton-Antiproton-Vernichtung bis zu neun Mesonen erzeugt, während die Produktion von dreizehn Mesonen theoretisch möglich ist. Die erzeugten Mesonen verlassen den Ort der Vernichtung mit mäßigen Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit und zerfallen mit einer Lebensdauer, die für ihren Mesontyp geeignet ist. zusätzliche Pionen und Kaonen produziert. Es wurden Reaktionen beobachtet, bei denen die Proton-Antiproton-Vernichtung bis zu neun Mesonen erzeugt, während die Produktion von dreizehn Mesonen theoretisch möglich ist. Die erzeugten Mesonen verlassen den Ort der Vernichtung mit mäßigen Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit und zerfallen mit einer Lebensdauer, die für ihren Mesontyp geeignet ist. zusätzliche Pionen und Kaonen produziert. Es wurden Reaktionen beobachtet, bei denen die Proton-Antiproton-Vernichtung bis zu neun Mesonen erzeugt, während die Produktion von dreizehn Mesonen theoretisch möglich ist. Die erzeugten Mesonen verlassen den Ort der Vernichtung mit mäßigen Bruchteilen der Lichtgeschwindigkeit und zerfallen mit einer Lebensdauer, die für ihren Mesontyp geeignet ist.[5]

Diese Energieexplosion hat auch einen sehr charakteristischen "Spike". Ähnlich wie Kernreaktionen @ 1000000-mal schneller sind als chemische Reaktionen, laufen Materie/Antimaterie-Reaktionen um Größenordnungen schneller ab als Kernreaktionen.

Kriegsschiffe, zivile Strahlungsdetektoren und astronomische Instrumente, die auf diese Frequenzen abgestimmt sind, werden eine sehr schnelle Energiespitze mit der unverwechselbaren 511KEV-Signatur sehen. Wenn das Ziel getroffen wurde, zeigt die Überwachung des Bereichs die Infrarotstrahlung des Raumfahrzeugs, Asteroiden oder Mondes mit einem heißen Punkt, wo der Sprengkopf aufschlug. (Es sollte beachtet werden, dass Antimaterie-Waffen denselben Einschränkungen unterliegen wie Atomwaffen im Weltraum: Es gibt keine Atmosphäre, um die Strahlungsenergie in Schockwellen umzuwandeln. Das umgekehrte Quadratgesetz legt nahe, dass Sie das Gerät tatsächlich sehr nahe am Ziel zur Detonation bringen müssen, um es zu verursachen Schaden.

Atomwaffen können als kompakte Energiequellen verwendet werden, um Waffeneffekte anzutreiben, von „Schrotflinten“-Ladungen, die Pellets mit bis zu 100 km/s antreiben können, über nukleare Hohlladungen, die flüssiges Metall mit bis zu 0,03 ° C antreiben können, bis hin zu Geräten die Plasmaspindeln bei 0,10 c antreiben kann . Die Verwendung einer Antimaterie-Reaktion zum Antrieb dieser Art von Waffen wird ein viel kompakteres und energiereicheres Gerät im Vergleich zu einem nuklearen liefern.