Stellen Sie sich vor, wir hätten eine einfache Möglichkeit, Antimaterie herzustellen, wir könnten sie für interstellare Reisen, tödliche Waffen oder mehr verwenden; aber ich habe mir überlegt: Wie könnten wir damit Strom produzieren?
Da Antimaterie sich selbst mit normaler Antimaterie vernichtet und eine riesige Menge an Energie produziert, dachte ich, wir könnten ihr Potenzial nutzen, um Energie zu erzeugen und glücklicherweise Benzin, Öl und umweltschädliche Substanzen zu ersetzen, die heute hauptsächlich verwendet werden, um die Welt mit Strom zu versorgen. Wie könnten wir also Antimaterie effizient ernten, um Energie zu erzeugen?
Wenn sich Antimaterie und normale Materie selbst vernichten, erzeugen sie eine große Menge an Gammastrahlen, die von speziellen Materialien (welche?) absorbiert würden, die sie in Wärme umwandeln würden (die leicht Strom erzeugen kann). Aber da die Antimaterie-Vernichtung viele Gammastrahlen erzeugt, konnten wir die absorbierenden Materialien nicht in der Nähe der Antimaterie-Vernichtungsquelle platzieren, weil die Gammastrahlen so intensiv wären, dass sie die absorbierenden Materialien zerstören würden. Das würde bedeuten, dass wir die absorbierenden Materialien weit genug platzieren sollten, damit sie Gammastrahlen absorbieren können, ohne selbst zerstört zu werden. Leider würden wir dann nur einen Bruchteil des großen Vernichtungspotentials ernten. Was sind die Strukturen oder Lösungen, die dieses „Projekt“ ermöglichen könnten?
Vielleicht ist dieses Konzept völlig absurd und falsch, hast du ein anderes Konzept? Ich dachte, wir könnten die Zerstörungskraft von Antimaterie mit Kernspaltung und Kernfusion kombinieren, um die Spaltung von (zum Beispiel) Uran 238 zu erleichtern, das die Fusion eines DT-Pellets (Deuterium-Tritium) starten und Wärme erzeugen würde, die umgewandelt wird leicht in Strom umwandeln. Aber wie könnten wir die Fusion aufrechterhalten? Tatsächlich besteht dieses Konzept hauptsächlich darin, Antimaterie zu verwenden, um den Start einer Kernfusion zu unterstützen und sie hoffentlich aufrechtzuerhalten.
Ich weiß es einfach nicht und würde mich sehr freuen, wenn Sie möglichst viele meiner Fragen beantworten und Ihre Theorien und Konzepte angeben, auch wenn sie nichts mit den von mir gesagten zu tun haben. Danke schön!
Wie effizient Sie die Materie-Antimaterie-Vernichtung in nutzbare Energie umwandeln können, hängt von den beteiligten Teilchen ab. Die einfachste und effizienteste ist die Elektron-Positron-Vernichtung, die 0,511 MeV Gammastrahlen erzeugt. Proton-Antiproton- und Neutron-Antineutron-Wechselwirkungen sind komplexer und erzeugen hauptsächlich Teilchen.
Gammastrahlen im Energiebereich von 0,1 bis 10,0 MeV werden hauptsächlich durch Compton-Streuung absorbiert. Ich habe unten einen Link eingefügt, der die Absorption von 0,309 MeV Gammastrahlen aus dem Zerfall von Kobalt 60 zeigt. Er zeigt, dass 1,12 cm Blei die Hälfte der 0,309 MeV Gammastrahlen absorbieren. Es stellt sich heraus, dass die Absorption pro Masseneinheit etwa konstant ist, also würde man für die gleiche Absorption eine etwa 0,67 cm dicke Wolframschicht benötigen, da es 70 % dichter als Blei ist.
Die kurze Antwort auf Ihre Frage lautet also: Sie verwenden Elektronen und Antielektronen (Positronen) als Brennstoff und stellen eine Wärmekraftmaschine her, indem Sie die Gammastrahlen in einigen Zoll (~ 10 cm) Wolfram absorbieren. Im Vergleich zu Blei hat Wolfram einen viel höheren Schmelzpunkt (3422 C), ist härter, fester und leichter zu bearbeiten. Die einfachste Wärmekraftmaschine zur Stromerzeugung wäre eine Thermosäule (eine Anordnung von Thermoelementen). Dies ist, was die aktuellen RTGs (Radioisotope Thermal Generators) verwenden (wie die auf den Missionen Cassini (Saturn) und New Horizons (Pluto). Obwohl sie nicht sehr effizient sind, gibt es keine beweglichen Teile oder Flüssigkeiten, also vorausgesetzt, Sie haben genug Treibstoff, Es sollte ein oder zwei Jahrhunderte lang funktionieren. Wenn Sie die Antimateriereaktionen für den Antrieb nutzen möchten, verwenden Sie den elektrischen Generator, um einen Ionenmotor anzutreiben.
Obwohl eine einfache Netzsuche viele Artikel über Gammastrahlenabsorption finden wird, erfordern die meisten mathematische Würdigkeit; die untere nicht. „Suchen Sie einfach nach Dsub(1/2), das ist die Entfernung/Dicke, die erforderlich ist, um die Hälfte der Gammastrahlen für das jeweilige Material zu absorbieren. Die doppelte Dicke absorbiert drei Viertel, die dreifache Dicke absorbiert sieben Achtel usw.
Absorption von Gammastrahlen von Cobalt 60: https://www.nikhef.nl/~h73/kn1c/praktikum/phywe/LEP/Experim/5_2_41.pdf
Benutzer
AlexP
L.Niederländisch
Monty Wild
JBH
a4android