Kernfusie, Neutrino's en Cerenkovlicht

[ostonneke]

Omtrent dit onderwerp weten wij een aantal dingen nog niet die ons interesseren en graag willen weten:

1 ) Hoeveel energie komt er vrij of is nodig bij de waterstoffusie in een ster?

2 ) Bij welke kernfusies van welke atoomkernen komt energie vrij?

3 ) Als de materie in het object dat het zwarte gat creeert homogeen verdeeld is, hoe groot is dan de dichtheid van de stof waaruit die bol bestaat en kun je nog wel van een stof spreken?

4 ) Waarom zijn neutrinos zo lastig te detecteren?

5 ) Welk verschijnsel komt overeen met het Cerenkovlicht, maar dan met geluid?

6 ) Voor de kenners: Bij het detecteren van het Cerenkovlicht met een fotocel, die in de bol zit kan m.b.v. het tijdsverschil van de detectie van de verschillende sensoren de baan van het muon en dus van het neutrino worden bepaald. Dit levert informatie over de plaats van waar het neutrino uit het heelal kwam. In het zeewater bij het Antaresproject is er echter een hinderlijke meetfout door middel van ruis. deze 10Khz ruis is afkomstig van kalium dat in het zeewater zit. Hoe kun je dit probleem oplossen? En hoe kun je de ruisfrequentie controleren als je weet dat een detectie gedeelte een cirkelvormig bodemoppervlak heeft met een straat van 5,7 meter en een hoogte van 500 meter?

Weten jullie op één/alle vragen een antwoord? Ik zou dit zeer op prijs stellen.

[Anonymous]

ik dacht dat neutrinos's bijna niet reargeren met andere materie. HEt wat zo volgens mij dat je een lichjaar dikke lode plaat moest hebben om de helft tegen te houden. Om ze dan te meten is al heel moeilijk wat je kan ze bijna niet opvangen.

[Antoon]

ik dacht dat neutrinos's bijna niet reargeren met andere materie. HEt wat zo volgens mij dat je een lichjaar dikke lode plaat moest hebben om de helft tegen te houden. Om ze dan te meten is al heel moeilijk wat je kan ze bijna niet opvangen.

wel een heel dikke lode plaat zijn.

Want door de aarde vliegen constant ook neutrinio's in hoge mate

En neutrino's reageren wel

http://sciencetalk.nl/forum/invision/in...?showtopic=9294

voor informatie over neutrino's

en:

http://sciencetalk.nl/forum/invision/in...?showtopic=9809

[StrangeQuark]

1) Hoeveel energie er vrij komt is te berekenen via E=mc^2. Voorbeeld, zie bovenste post.

1b) Hoeveel er nodig is, weet ik niet precies. Misschien zou je iets kunnen uitrekenen omtrent het evenwicht van fussie energie die vrijkomt en de zwaartekracht die het naar binnen trekt. Ik denk dat je hier misschien wat over kan opzoeken op info sites of kernfusiereactoren op aarde (zoals diegene die nu in Frankrijk gebouwd gaat worden). In de zon is het 15 miljoen graden, en misschien kan je iets over de druk vinden. Zoveel is kennelijk nodig om kernfusie voor elkaar te krijgen. Veel interessants erover is uiteraard te vinden op mijn goede vriend de Wikipedia.

2) In de meeste zonnen is er fusie gaande van waterstof (eigenlijk Deuterium en Tritium die samen Helium vormen, waar 1 extra neutron bij vrijkomt, zie waarschijnlijk ook Wikipedia artikel) naar Helium. Sterren die super nova zijn gegaan vind Helium naar Zuurstof geloof ik plaats en daarna Zuurstof naar IJzer (geloof ik). Hier en daar ook wat andere producten, zoals zwaardere metalen, maar dit is in ieder geval de hoofdmoot aan fusie producten. Bij die drie komen iig enorme hoeveelheden energie vrij. Als je wilt weten hoeveel energie er vrijkomt moet je maar kijken naar het periodiek systeem. Als je atomen laat fuseren en de som van het gewicht is MEER dan het uiteindelijke atoom, dan is er massa verminderd in de vorm van veel energie. (zie weer dat voorbeeldje bij 1a)

3) Is moeilijk te zeggen, want eigenlijk zegt men dat een zwart gat niet een zon een een planeet achtig iets is. Je hebt een buitenste rand die de event-horizon wordt genoemd. Naarmate je dichterbij een object komt, neemt de zwaartekracht met 1/r^2 toe. Naarmate de zwaartekracht toe neemt moet je theoretisch sneller de andere kant op gaan, wil je nog ontsnappen. Als een auto aan een elastiek gebonden is, komt hij verder als hij 80 kilometer per uur rijd, dan als hij 20 kilometer per uur rijd. Dus je kan je misschien wel voorstellen dat er op een gegeven moment de zwaartekracht zo sterk is dat je de snelheid van het licht moet hebben om te ontsnappen (HELE snelle auto). Op dit punt kan licht nog net ontsnappen. Alles wat onder die event horizon zit, kan geen licht meer uitzenden, want dat wordt meteen het gat in gezogen, dus je ziet niet wat er onder de event-horizon zit. Zo lijkt het als een zwarte mantel van het gat. Men gaat er vanuit dat alle massa in een hele kleine punt-massa in het midden van het gat zit samengedrukt. Je kan hier eigenlijk niet makkelijk meer van een stof praten inderdaad. Ik heb ooit eens een vergelijking gehoord met als je een gemiddelde oceaan pakt en die in een speldenknop samenperst, dat keer 100 zou doen, dat je dan ongeveer de dichtheid van een gemiddeld zwart gat hebt. DIt is natuurlijk extreem natte vinger werk. Veel info wederom op de Wikipedia.

4) Omdat ze neutraal geladen zijn, reageren ze niet op de electromagnetische kracht en op de sterke kern kracht, en omdat ze ONTZETTEND klein zijn gaan ze overal doorheen, en omdat ze bijna geen massa hebben (onlangs wel aangetoond DAT ze een massa hebben) is het heel lastig om ze met zwaartekracht te detecteren. Zie de Wikipediaonce more, staat er duidelijk in.

5) Ik zou zeggen een Sonic-Boom. Maar er wordt geen geluid veroorzaakt door licht wat plaatselijk sneller gaat dan de lokale lichtsnelheid. Geluid is beweging van lucht moleculen, ik zie niet in hoe dat dat door licht veroorzaakt kan worden. Iets wat sneller gaat dan de geluidssnelheid veroorzaakt een sonic boom, dat is het beste wat wij kunnen bedenken. Bij een sonic boom gaat een object sneller dan dat de geluidsgolven weg kunnen gaan, en daardoor stapelen ze op voor het object. Bij Chirenkov straling gaat een deeltje sneller dan de lokale lichtsnelheid. (fase snelheid in dit geval) Normaal als een lichtgolf door een medium gaat met een andere fase snelheid dan intefereert het destructief naar de zijkanten. Nu het deeltje sneller tegen de (bijvoorbeeld water atomen van het vat wat de baan bekijkt in een cyclotron) atomen aan botst dan de fase snelheid, dan kan er niet meer destructief geintefereerd worden. Is denk ik redelijk vergelijkbaar.

6) Mmmmh, tricky. Moet ik nog maar eens over nadenken. Als Elmo weer wat tijd heeft, weet hij misschien meer, maar die heeft nu andere kleine deeltjes aan zijn hoofd. Ik denk ook dat als ik het antwoord weet dat ik het eerst naar hun stuur bij Antarres, en niet hier op het forum plaats .

Ik moet nu weg, dus kan mijn tekst niet overlezen, als er veel gramaticale fouten in staan sorry.

[Stan]

3 ) Als de materie in het object dat het zwarte gat creeert homogeen verdeeld is, hoe groot is dan de dichtheid van de stof waaruit die bol bestaat en kun je nog wel van een stof spreken?  

nee. de kern van een zwart gat bestaat uit een singulariteit, afmeting: 0, dichtheid: oneindig.

ik denk dat deze "punt" uit 0 dimensionale, oneindig dichte energie bestaat.

[StrangeQuark]

Niet oneindig wel enorm, het wordt wel wiskundig beschouwd als puntmassa, ergens binnen in de event horizon. Maar ik geloof dat de singulariteit niet een oneindige dichtheid had.

Hoe groter de ster was, deste groter de doorsnede van de event horizon. In het midden daarvan zit de kern die alle zwaartekracht veroorzaakt. Het gekke is dus, hoe massiever de zon, deste minder zijn de gravitatie golven 'tidal forces' buiten de event horizon.