Re: Spinta relativistica materia vs radiazione..

From: Elio Fabri <elio.fabri_at_fastwebnet.it>
Date: Tue, 13 Feb 2018 15:51:11 +0100

lino.zamboni_at_gmail.com ha scritto:
> La schematizzazione come "particella" (o pallina) può essere
> ragionevole solo come approssimazione quanto più¹ la lunghezza d'onda
> è piccola e per i gamma in oggetto .....
Non è detto, ma non vorrei divagare.

> In aggiunta, credo di ricordare (correggimi se sbaglio), che in base
> al loro stato iniziale, quando e+ ed e- si annichilano, la produzione
> di 2 gamma è probabilisticamente prevalente, ma esistono probabilità
> (molto più basse) di produzione di più di 2 gamma. In questo caso
> tutti i bilanci vanno rifatti.
Sì certo, si può avere annichil. in 3 o più fotoni.

> Se mi consenti di assumere pienamente la mia parte, da un punto di
> vista strettamente ingegneristico tutta questa discussione per come si
> è svolta ha poco senso nel metodo (ingegneristico) e in qualche
> affermazione specifica
E' vero, e tra l'altro non ho partecipato anche per quello: non si
capiva gran che di come fosse fatto l'ipotetico motore.

Qui c'è un problema generale: spesso qualcuno si fa vinere in mente
idee fantasiose si cui si mette a ragionare, senza curarsi non dico
della realizzabilità ingegneristica, ma anche della compatibilità con
leggi fisiche fondamentali.
Esiste anche un errore epistemologico di fondo: quello di credere che
definire un esperimento come "ideale" esenti dall'obbligo di
rispettare le dette leggi fisiche.
Mentre è vero proprio il contrario.

> (es.: esistono riflettori di neutroni come la grafite etc...
Sì, però la "riflessione" dei neutroni nn è affatto una riflessione
come è stata intesa in tutta questa discussione.
La cosiddetta riflessione dei neutroni è in realtà uno scatttering
elastico: il neutrone può rimbalzare in qualsiasi direzione, e
l'importante è solo che in questo modo si riesce a reintrodurne un
certo numero nella camera di reazione, invece di perderli.
Il che permette di abbassare la massa critica per la reazione a catena.

> ...
> Faccio mie le considerazioni in prima pagina:
> "La radiazione gamma (radiazione e.m. di origine nucleare) ha energia
> compresa nell'intervallo 10keV - 10Mev.
>
> In questo range, sono possibili interazioni per:
> effetto fotoelettrico - effetto Compton - creazione di coppie
> (elettrone protone).
Un primo commento.
Viene data una definizione di rad. gamma (con la quale concordo):
raggi gama sono quelli emessi nel passaggio di un nucleo da uno stato
eccitato a uno più basso (ev. fondamentale).
Con questa definizione non c'è una delimitazione *teorica* alle
possibili energie dei fotoni, anche se in pratica l'intervallo che si
presenta è quello indicato.

In contrapposizione, rad. X è quella emessa nel *frenamento* di
particella cariche (Bremsstrahlung).
Anche i fotoni X non hanno quindi un campo di energie definite: tutto
dipende dalle en. cinetiche delle particelle che vengono frenate.

Con queste definizioni, raggi X e raggi gamma hanno spettri in energia
che si sovrappongono largamente.
Sto insistendo su questo, perché altre volte invece la distinzione
viene fatta proprio in base all'energia dei fotoni: più o meno, si
chiamano X fino a circa 100 keV, gamma oltre questo limite.
Tutto va bene (si tratta di definizioni) a patto di essere coerenti...

> "Ciascun effetto è di tipo distruttivo, cioè è sufficiente una sola
> interazione ad eliminare il fotone dal fascio incidente." Ti prego di
> notare l'ultima frase. Più nello specifico puoi guardare la figura
> 2.20 a pag. 21.
Non ho guardato la figura, ma la frase non mi torna bene per l'effetto
Compton.
Questo è uno scattering elastico di un fotone incidente su un
elettrone quasi fermo.
L'angolo di scattering avrà una distribuzione che certto si estende
fino a 180°, ma se il gamma ha energia suff. alta gli angoli di
scattering più probabili sono quelli piccoli.
Quindi parlare di "eliminazione dal fascio" mi pare eccessivo. O
meglio, è vero per fotoni di energia di 100 keV o meno. Non lo è per
fotoni di qualche MeV.

> Siamo in piena "zona Compton" per cui buona parte dell' energia e q.di
> moto se la prende l'elettrone Compton (che egoista!) e il fotone
> risultante avrà energia e quindi frequenza molto inferiore al gamma
> iniziale (magari potrebbe non essere neanche più un gamma, non ho
> voglia di fare conticini).
> Quindi parlare di riflessione di gamma da annichilazione è un puro
> esercizio astratto.
In realtà tutto dipende dai "conticini"...

Comunque sono d'accordo che la realizzazione di un "motore ad
annichilazione" è asssai problematica.
Però lo scopo del quesito iniziale non era quello: era solo un problema
di relatività...
                                                           
            
-- 
Elio Fabri
Received on Tue Feb 13 2018 - 15:51:11 CET

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