Können wir ein elektrisches Feld verwenden, um einen Kern auseinanderzureißen? . Nehmen wir 3He, ein sehr stabiles Isotop, das leider nicht häufig vorkommt. Und nehmen wir an, wir haben ein 3He in einer negativ geladenen Kugelbox platziert.
Die Box zieht die Protonen an, und da sie kugelförmig ist, bedeutet dies, dass die Protonen unabhängig von der Ausrichtung des Kerns in entgegengesetzte Richtungen beschleunigt werden.
Wir brauchen ein sehr starkes elektrisches Feld, um den Pionenaustausch zwischen den Protonen und dem Neutron und den Protonen zu überwinden.
Können wir so etwas bauen und wenn nicht, wie stark muss das elektrische Feld theoretisch sein, um so etwas zu erreichen?
Es scheint ziemlich unmöglich, eine Spaltung mit einem elektrostatischen Feld zu induzieren, aber Gammastrahlen können tatsächlich eine Spaltung in spaltbaren Elementen induzieren. Die als Photospaltung bekannte Reaktion. Siehe zum Beispiel https://en.m.wikipedia.org/wiki/Photofission .
Aufgrund des Newtonschen Schalensatzes ist das elektrische Feld in jeder gleichmäßig geladenen Schale null. Abgesehen davon, nehmen wir an, es gibt ein externes Feld, in dem sich der Kern befindet. Ein solches Feld wäre wahrscheinlich in einem so kleinen Maßstab einheitlich. Da das externe Feld durch eine externe Kraft angelegt wird, weist das externe Feld dort, wo die Ladung ist, keine Divergenz auf. Das bedeutet, wenn Sie dort eine geschlossene Oberfläche hätten, wie eine Kugel, würde kein elektrischer Nettofluss durch sie hindurchgehen. Daher kann das elektrische Feld den Kern nicht auseinanderreißen, es kann ihn bestenfalls verzerren.
Die Konzepte müssen klar sein. Kerne gehören zum quantenmechanischen Regime, wie Sie selbst anerkennen mit:
den Pionenaustausch zwischen den Protonen und dem Neutron und den Protonen zu überwinden.
Im Quantenregime hat "Auseinanderreißen" keine Bedeutung, wenn es nicht als Teilchenaustausch ausgedrückt wird, analog zum groben Modell des Pion-Austauschs für die Bindung des Kerns. Die dafür benötigten Energien müssen größer als die Bindungsenergien sein , also in der Größenordnung von MeV. Daher muss das Teilchen, das ausgetauscht wird, um den Kern zu "zerreißen", eine Energie in der Größenordnung von MeV haben.
Da Sie von elektrischen Feldern sprechen, ist das QM-Teilchen, das elektromagnetische Kräfte austauscht, das Photon. Wenn Sie sich die Tabelle ansehen, sehen Sie, dass dies im Bereich der Gammastrahlen liegt.
Die Wechselwirkung eines elektrischen Feldes mit fester Materie erfolgt durch den Austausch von Photonen, in diesem Fall Gammastrahlen. Dies ist kein Energiebereich, der erreicht werden kann, um mit Festkörpern elektrische Felder aufzubauen. Wie die Antwort von my2cts sagt, können Gammastrahlen einen Kern spalten.
Jon Kuster
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