Vinnaren i pepparkakshustävlingen!
2008-02-21, 00:33
  #1
Medlem
Jomazis avatar
Om man ska framställa en mängd positroner genom parbildning i en modern partikelaccelerator, hur mycket mer energi får man tillföra jämfört med den mängd energi som positronerna motsvarar vid annihilation?

Fråga två: Hur "tätt" (per volymenhet) kan de isåfall lagras, om man förutsätter att de på något sätt kan kylas ned efter bildning så att det bara är elementarladdningarna som repellerar sig själv och det hela lagras i en magnetisk toroid eller dylikt?
Citera
2008-02-21, 20:37
  #2
Medlem
Dr. Wilys avatar
Citat:
Ursprungligen postat av Jomazi
Om man ska framställa en mängd positroner genom parbildning i en modern partikelaccelerator, hur mycket mer energi får man tillföra jämfört med den mängd energi som positronerna motsvarar vid annihilation?

Fråga två: Hur "tätt" (per volymenhet) kan de isåfall lagras, om man förutsätter att de på något sätt kan kylas ned efter bildning så att det bara är elementarladdningarna som repellerar sig själv och det hela lagras i en magnetisk toroid eller dylikt?
Parbildning uppstår då en foton kolliderar med en atomkärna. För att parbildning skall äga rum måste den inkommande fotonen ha en energi som minst motsvarar vilomassan hos två elektroner, d.v.s. minst 1.022 MeV.
Om jag förstod din fråga rätt alltså.

Vad gäller fråga två, så kan du ta dig en titt på den här artikeln:

http://accelconf.web.cern.ch/accelco...RS/MOP4A02.pdf

som handlar om LEPTA-ringen. Med de värden som ges kan du nog räkna ut positrontätheten. Jag orkar inte göra det åt dig.
__________________
Senast redigerad av Dr. Wily 2008-02-21 kl. 20:40.
Citera
2008-02-22, 17:15
  #3
Medlem
Jomazis avatar
Radie = 1.45m
Omkrets = 18.12m

Alltså är volymen 1.45^2 x pi x 18.12 = 119.6m^3 för 10^9 positroner, dock verkar konstruktionen vara avsedd för produktion av ortopositronium vilket innebär att den även "innehåller" elektroner och positronerna har avsevärt högre energi än vad de skulle ha i en penning trap specifikt byggd för långtidslagring, ex med sisfyoskylning eller dylikt.

Dock är ju 10^9 / 119.7 = ca 8.36 miljoner / m^3 inte så mycket energi, ungefär 0.511MeV x 8.36milj x 1.6022*10^-19 = 100 nanojoule eller dylikt (vart fan är min räknare) så även om man skulle trycka in tio miljarder gånger fler positroner så skulle man fortfarande vara långt ifrån en tuff positroniumbaserad gammalaser.

v.g fråga ett undrade jag snarare hur mycket energi man normalt behöver tillföra totalt sett för varje producerad positron.

1.022MeV är ju idealfallet där 100% av tillförd energi blir till massa (partikelpar), min fråga handlade om hur mycket större energin som verkligen krävs är, ex. om effektiviteten var 1% så skulle ca 102.2MeV (100x mer) energi krävas "ifrån elnätet" för varje producerad positron.
Citera

Stöd Flashback

Flashback finansieras genom donationer från våra medlemmar och besökare. Det är med hjälp av dig vi kan fortsätta erbjuda en fri samhällsdebatt. Tack för ditt stöd!

Stöd Flashback