Toplam dönüşüm (enerji kaynağı) - Total conversion (energy source) - Wikipedia

Bazılarında bilimkurgu hikayeler toplam dönüşüm maddenin enerjiye daha yüksek veya tam dönüşümü anlamına gelebilir veya bunun tersi, bazı oranlarda E = mc2.

Maddeye enerji dönüşümü

Pozitron ve elektron üretim: için fotonlar yüksek enerjide (MeV ölçek ve daha yüksek), foton-foton çarpışmaları, foton enerjisini bir pozitron ve bir elektron biçiminde etkili bir şekilde maddeye dönüştürebilir:[1]


γ
 +
γ
 → 
e+
  + 
e−

Proton ve antiproton üretim: Geleneksel madde, protonlara kıyasla önemsiz kütleye sahip elektronlarla proton ve elektronlardan oluşur. Enerjiden proton üretmek için geleneksel bir model, yıldızlararası ortamda çekirdeklerle reaksiyon yoluyla çarpışan son derece yüksek enerjili kozmik ışın protonlarıdır:
p
 + A →
p
 +
p
 +
p
 + A. (A bir atomu, p a protonu temsil eder ve
p
 Bir antiproton.) İlk protonun kinetik enerjisinin bir kısmı, iki ek çekirdek oluşturmak için kullanılır: başka bir proton artı bir antiproton.

Enerji dönüşümü için madde

Gibi geleneksel nükleer reaksiyonlar nükleer fisyon ve nükleer füzyon nispeten küçük miktarlarda maddeyi elektrik veya roket itme gücü gibi yalnızca dolaylı olarak faydalı enerjiye dönüştürür. Elektrik üretimi için ısı şeklinde salınan nükleer enerji tipik olarak bir türbin jeneratörünü döndürmek için suyu kaynatmak için kullanılır.

Muhtemelen madde çekirdeğinde neredeyse tamamen enerjiye dönüştürülür. nötron yıldızları ve Kara delikler çekirdek çökmesi süreciyle sonuçlanan proton → pozitron + 938 MeV,> 450 MeV pozitron-elektron jeti ile sonuçlanır. Böyle bir ışın içinde süpürülen eser çekirdekler, yaklaşık (çekirdek kütlesi / elektron kütlesi) × 450 MeV'lik bir enerji elde edecektir, örneğin bir demir atomu yaklaşık 45 TeV elde edebilir. Yıldızlararası ortamda bir protonu etkileyen en fazla 45 TeV atomu, yukarıda açıklanan p + A süreciyle sonuçlanmalıdır.

İyon -elektron veya pozitron-elektron plazma, teorik olarak manyetik saptırma ile pozitif parçacıkların negatif parçacıklardan ayrılmasıyla parçacık enerjisinin elektriğe doğrudan dönüştürülmesine izin verir. Parçacık enerjisinin itme kuvvetine doğrudan dönüştürülmesi teorik olarak daha basittir, yalnızca manyetik olarak yönlendirilen nötr bir plazma demeti gerektirir. Göreli 5 MeV pozitron-elektron ışınlarının laboratuar üretimi, kompakt yıldızlardan gelen göreli jetleri küçük ölçekte taklit eder ve farklı elementlerin 5 MeV pozitron-elektron ışınlarıyla nasıl etkileşime girdiği, enerjinin parçacıklara nasıl aktarıldığı, şok etkisi gibi küçük ölçekli çalışmalara izin verir. nın-nin gama ışını patlamaları ve nötr plazmalardan olası doğrudan itme ve elektrik üretimi. Laboratuar pozitron-elektron plazmaları, kompakt yıldız jetleri ve diğer fenomenleri incelemek için yararlı olabilir. Bununla birlikte, elektrik üretimi için itme üretimi veya manyetik olarak ayıran nötr ışınlar, muhtemelen yalnızca nükleer reaksiyonlarla nötr plazma oluşturmak için pratik bir sürekli işlem varsa faydalı olacaktır.[2]

Referanslar

  1. ^ http://www.britannica.com/science/pair-production Encyclopædia Britannica
  2. ^ 5MeV pozitron elektron ışınlarının laboratuar üretimi