Bir nötron yıldızının bir çorba kaşığı sağlam kalır mı?


10

İnsanların bir çorba kaşığı nötron yıldızının bir milyar tonun üzerinde olacağını söylediğini duydum. Biz hiç değilse olabilir hala aynı yoğunluğu ile bozulmamış kalacak birinin bir çorba kaşığı alınır?

Yanıtlar:


12

Nötron yıldızı materyali alıp bir şekilde inceleme için bir yere götürürsek (Dünya deyin!), Sonuçlar felaket olur. Diyelim ki kg / m yoğunluğunda nötronların sayı yoğunluğu m iç kinetik enerji yoğunluğu J / m (bu yoğunlukta dejenere nötronların ideal bir gazı için ilgili denklemler kullanılarak hesaplanmıştır). Yani bir çorba kaşığı bile (2 milyar tonluk bir kütleye sahip 20ml diyelim!), J kinetik enerji (Güneşin saniyede 15 kat daha fazla ya da birkaç milyar yaydığı atom bombaları) ve bu serbest bırakılacak101736×104333×103236×1027anında .

Enerji, 0.1-0.2 civarında seyreden nötron şeklindedir . Kabaca söylemek gerekirse, 0.1 Dünya'ya sürülen seyahat eden nötronların yarısı (yaklaşık bir milyar ton) gibi . Eğer Matematikimi doğru yaptıysam, bu yaklaşık 30 km / s'de Dünya'ya vuran 50 km yarıçaplı bir dünyaya yakın asteroide eşdeğerdir.1039cc

Yoğun bir nötron yıldızı gazındaki nötronlar nispeten stabildir (beta bozunması elektron dejenerasyonu ile bloke edilir). Yukarıda açıklanan genişleme, betaların protonlara ve elektronlara bozulmasına izin verecektir, ancak bu 10 dakikalık zaman aralıklarında gerçekleştiği için, ilk yıkımla neredeyse hiç alakalı değildir. Bununla birlikte, birkaç on dakika sonra, birkaç ışık dakika boyunca genişleyen bir iyonize hidrojen bulutu ile sonuçlanırsınız.

Nötron yıldız malzemesini yerçekimi ile bağlamak için mümkün olan minimum boyutun civarında olduğu düşünülmektedir ( buraya bakınız ). Düşük kütleler için denge elektron yoğunluğu (her zaman nötron yıldızı malzemesinde bazı elektronlar ve protonlar vardır) nötron beta bozunumunu engelleyemeyecek kadar düşüktür.0.15M


İnert nötronyum seçersek ne olur ? (btw, "Ücretsiz bir nötron yaklaşık 10.3 dakikalık bir yarılanma ömrü ile çürür" -> bu yüzden anında patlamamalıdır ... bu malzemenin bir kaşığının "çürüme radyasyonu" yoğunluğu muhtemelen herhangi bir gölgeyi gölgede bırakacaktır. hatta zincir reaksiyonu olmadan atom bombası.
SF.

@SF Cevabımı tamamen yanlış anladınız. Malzeme , büyük dejenerasyon basıncı ve dolayısıyla kinetik enerjisi nedeniyle patlar ( önemli bir kısmında genişler ). Nötron çürümesi ile hiçbir ilgisi yok. "İnert nötronyum" nedir? c
Rob Jeffries

Tamam, şimdi anlıyorum - beni genellikle hareketle ilişkili olan "kinetik enerji" ile karıştırdınız , bu durumda daha çok atom altı esnekliğin karşılığıdır.
SF.

@SF Hayır bu hareket. Basınç, kinetik teori vb. Nötronların çok büyük momentumları vardır.
Rob Jeffries

Etkileyici. Bu bir sonraki "What If" taksitinde olmalıdır.
Peter - Monica'yı

4

Hayır, yer çekiminden gelen büyük baskı olmadan kararlı değil. Minimum kararlı bir boyut var, ama kesinlikle bir kaşıktan çok daha büyük.


1
Nötronlar elektron ve proton olmaya geri döner mi? Yoksa bu mümkün değil mi, çünkü aynı zamanda yaratılan nötrinolar artık etrafta değil mi?
matryoshka

1
@Grace, serbest nötronlar kendiliğinden protonlara, elektronlara ve nötrinolara bozunur. Daha fazla bilgi için beta bozunmasına bakın.
Spencer

@ Düşük yoğunluklu bir ortamda spencer serbest nötronları kendiliğinden protonlara ve elektronlara bozunur. Nötron yıldız malzemesinde değiller (veya kolayca değiller).
Rob Jeffries

@RJJeffries, bu doğru, ancak bu şekilde tutmak için tam bir nötron yıldızının yerçekimi kuvveti olmadan ortamın yüksek yoğunluklu durumunda kalması muhtemel değildir.
Spencer
Sitemizi kullandığınızda şunları okuyup anladığınızı kabul etmiş olursunuz: Çerez Politikası ve Gizlilik Politikası.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.