Mercurio+silicio=plutonio
tutti sappiamo che il piccolo ciclotrone è facile da progettare e facile da costruire.
Al contrario: l'acceleratore lineare è complicatissimo da progettare e difficile da costruire.
Però il piccolo ciclotrone ha il difetto che smette di funzionare correttamente se la velocità delle particelle supera un decimo della velocità della luce.
Infatti la frequenza è calcolata tenendo conto della massa della particella a riposo (qualunque particella essa sia), se però il nucleo viaggia a velocità prossime a quella della luce la massa aumenta e diventa variabile, cosi dice la relatività; e allora il ciclotrone smette di funzionare correttamente.
La frequenza calcolata è 6 Mhz ma resta inteso che la massa del nucleo deve rimanere costante.
Questo problema con gli acceleratori lineari non esiste e neanche esiste nei cosi detti "sincrotroni".
Ma per superare la barriera coulombiana dei nuclei atomici quello che interessa veramente è l'energia di impatto e non tanto la velocità, anche se la velocità è un parametro dell'energia cinetica.
Energia cinetica = $ 1/2 $ * massa * [tex]V^2[/tex]
Di conseguenza, se volessimo superare la barriera coulombiana del nucleo del silicio usando particelle alfa... Non ci riusciremo MAI con un ciclotrone perché essendo la particella alfa molto leggera, per avere una energia sufficiente devo alzare di molto il parametro "velocità".
La furbata è usare nuclei atomici di mercurio che sono nuclei di grande massa, e anche con basse velocità, ottengo grandi energie di collisione.
Il mercurio non è esattamente un gas, e per accelerare nuclei di mercurio con ciclotrone devo prima necessariamente vaporizzare il mercurio.
La vaporizzazione è automatica perché dentro il ciclotrone c'è il vuoto.
La tensione elettrica accelera i nuclei, il forte campo magnetico obbliga gli ioni di mercurio a girare in tondo ed accelerare sempre più.
Accelerare sempre più fino a quando la forza centrifuga prende il sopravvento e i nuclei fuggono dal campo magnetico andando a sbattere con estrema violenza contro un target di vetro, pardon... contro un target di silicio.
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E' possibile in questo modo, produrre plutonio in quantità industriale, senza neanche la necessità di procurarsi l'uranio di scemo.
Però è necessario mercurio e vetro.
Pardon... Però è necessario mercurio e silicio.
Risposte
"mercurio+silicio=pu":
Ma per superare la barriera coulombiana dei nuclei atomici quello che interessa veramente è l'energia di impatto
Immagino che far collidere un nucleo con 80 protoni e uno con 28 richieda un'energia un bel po' maggiore che non quella occorrente ad una particella alfa... la barriera coulombiana non resta proprio la stessa... Sarà anche vero che usando nuclei pesanti l'energia disponibile aumenta, peccato che aumenti anche quella richiesta.
"mercurio+silicio=pu":
Il mercurio non è esattamente un gas, e per accelerare nuclei di mercurio con ciclotrone devo prima necessariamente vaporizzare il mercurio.
Pare che hai l'idea che vaporizzando il mercurio si ottengano NUCLEI di mercurio. Ma, degli 80 elettroni, cosa pensi di farne?
"mercurio+silicio=pu":
E' possibile in questo modo, produrre plutonio in quantità industriale.
A parte la quantità industriale, mi pare che nel migliore dei casi verrebbe fuori uno strano Plutonio 228, a cui mancano un bel po' di neutroni per fare il peso, questi dove pensi di trovarli?
E poi dove sta scritto che i due nuclei rimangano "appiccicati" dopo l'urto a formare plutonio invece di "spaccarsi" in altre particelle?
"mgrau":
A parte la quantità industriale, mi pare che nel migliore dei casi verrebbe fuori uno strano Plutonio 228, a cui mancano un bel po' di neutroni per fare il peso, questi dove pensi di trovarli?
Hai ragione !
mancano i neutroni !
Sono proprio uno sbadato.
Allora è meglio fare (mercurio+titanio), cosi i neutroni ci sono tutti.
Avanzerebbero dei protoni, ma quelli in automatico diventano neutroni + neutrini che scappano via.
La conservazione di carica sarebbe rispettata dai neutrini che scappano via.
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