Quanta tensione elettrica per simulare la temperatura del nucleo del sole ?

[stranger]

Quanta tensione elettrica per simulare la temperatura del nucleo del sole ?

Semplice esercizio di fisica.
La temperatura nel nucelo del sole è di 1,157315 x 10^8 gradi kelvin.
Sapendo che qui sul pianeta Terra c'è un laboratorio sperimentale, e all'interno di esso c'è un valvola di goldstein che emette preistorici raggi canale, calcolare la tensione elettrica da applicare per simulare la medesima temperatura del nucleo del sole.
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tentativo di svolgimento
1 elettronvolt è uguale a 1,157315 x 10^4 gradi kelvin
quindi
(1,157315 x 10^8 K) : incognita = (1,157315x10^4 K) : (1 ev)
incognita = 1,157315 x 10^8 K / 11573,15 K = 1 x 10^4 ev
incognita = 10 kev
Quindi il nucleo del sole possiede una temperatura di 10 kev oppure possiamo dire che un protone possiede l'energia cinetica di agitazione termica di 10 kev

Per sapere la tensione elettrica dobbiamo convertire gli elettronvolt in joule
1 eV = 1,602*10^-19 Joule
10 kev= 1,6*10^-15 Joule

Dalle tabelle la carica elettrica del protone è 1,6 * 10^-19 Coulomb

Dal libro di fisica delle scuole medie inferiori
Tensione elettrica = Energia / Carica

Tensione elettrica = 1,6*10^-15 Joule / 1,6 * 10^-19 coulomb

soltanto 10 kilovolt sono bastevoli

(un tubo catodico di televisore è bastevole)


(spiace essere antipatico ma la piccolissima tensione elettrica ai capi della cella elettrolitica non basta per fare la fusione nucleare fredda, necessita almeno un tubo catodico di televisore che accelera protoni, meglio ancora sarebbe un acceleratore di protoni da tavolo)

Edited by stranger - 26/2/2007, 15:49

e io che volevo tentare una risposta ...
ma perchè apri un 3d con una domanda se poi fai tutto da solo?

[stranger]

Potrebbe essere che ho sbagliato a fare i conti, basta una svista nel premere i tasti della calcolatrice e il risultato viene sbagliato.

i conti sembrano ok ... io però non ho capito dove si vuole arrivare.
10KV... bene, dico io. (avere un protone ad agitazione termica simil-nucleo solare non mi sembra una novità)

[stranger]

Per mezzo dell'alta tensione si vuole arrivare alla fusione nucleare fredda.
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sezione d'urto
copia e incolla da qui sopra (colore verde)
Al fine di determinare le sezioni d'urto di tali processi si cerca di riprodurre in laboratorio le condizioni nelle quali le reazioni avvengono nelle stelle: per una temperatura di 15 milioni di gradi, tipica del nostro Sole, l'energia cinetica media della particelle che compongono il plasma stellare è di qualche keV. D'altra parte, la barriera coulombiana repulsiva tra due nuclei leggeri è dell'ordine del MeV, quindi mille volte più elevata: le reazioni di fusione nelle stelle (e in laboratorio) procedono quindi solo tramite effetto tunnel, un processo la cui probabilità decresce esponenzialmente al decrescere dell'energia. Tipicamente la sezione d'urto ad energie dell'ordine della decina di keV è compresa tra pochi femtobarn e qualche picobarn. Per questo motivo la misura delle sezioni d'urto, fino a non molto tempo addietro, è stata eseguita ad energie ben maggiori (dove la sezione d'urto è 4-5 ordini di grandezza più elevata) di quelle caratteristiche delle fusioni stellari. Per ottenere poi le sezioni d'urto a poche decine di keV, si è sistematicamente fatto ricorso alla procedura di estendere con continuità alle basse energie i risultati ottenuti a più alte energie: in questo modo si sono introdotte incertezze non quantificabili, dovute al modello di estrapolazione di volta in volta usato. Rispetto agli attuali grandi progetti di fisica nucleare e fisica delle particelle elementari, che guardano con interesse alla costruzione di costosissimi acceleratori di particelle con energie sempre più elevate, l'astrofisica nucleare ha il problema opposto: quello di riuscire a studiare reazioni nucleari in un intervallo di energie bassissime. Si tratta di misure estremamente raffinate, spesso al limite delle possibilità tecnologiche. La maggiore difficoltà nel ripetere le reazioni in laboratorio risiede proprio nella impossibilità di poter usufruire di fasci e bersagli con luminosità anche lontanamente confrontabili con quelle tipiche dei processi stellari.
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All'interno di un valvolone di vetro un elettrodo di palladio avvallato che raccoglie e trattiene gli ioni di idrogeno, tensione 10 kv anche di più, è possibile secondo me fare il primo passaggio della catena protone-protone.
catena protone-protone


Produzione di deuteroni e poi DOPO anche elio, senza comprare costosissima acqua pesante e platino

[superabazon]

ehm,strangio,
ottimo lavoro...

ma una cosa non l'ho capita...

prima dici che ti occorre un elettrodo di platino...per il tuo reattore da 10kv,
poi che non serve comprare il platino...
come funziona?

[stranger]

Non ricordo dove ho scritto che serve il platino, comunque io stavo parlando di usare un valvolone di Goldstein per irradiare con preistorici raggi canale una piastra di palladio e non di platino, cioè una specie di tubo catodico di televisore ma con la differenza che vengono accelerati protoni e non elettroni, target palladio e non target fosforo
Poi parlavo di usare gas di idrogeno rarefatto e non acqua.
Senza elettrolita non c'è rischio di avvelenare qualcosa per causa di intaccamento di acidi quindi è possibile fare a meno del platino.

In altre aprole sto studiando una variante della famosa cella di Flesman e Pons, in questa variante intendo usare protoni veloci, la stessa velocità che c'è nel nucleo del sole, ma senza progettare però un acceleratore grande come la circonferenza del pianeta Terra, soltanto 10 kvolt e basta (la tensione della candela di una autovettura o la tensione di un tubo TV).

[stranger]

Mi ero dimenticato di scrivere che il diametro del protone è di soli 2*10^-15 metri perciò la probabilità che un protone vada in collisione con un suo simile è molto bassa.
Serve quindi un imbuto diciamo nucleare, che guidi il protone appena arrivato contro l'altro protone che era arrivato poco prima.

L'imbuto nucleare è il reticolo cristallino del palladio, il palladio è un buon materiale per incastrare protoni sul fondo dell'imbuto (pardon) del reticolo.

[leo48]

per stranger
non conosco i tuoi calcoli ma la mia esperienza mi insengna che le candele dell'automobile
durano miliardi di scariche a 12KV e qualche milliampere ma il filo della saldatrice fonde
instantaneamente a 18 V ma circa 200A.
Quindi a mio parere non basta avere tanti Volt ma occorre avere anche la potenza necessaria
a fornire la quantità di calore necessaria a riscaldare gli oggetti oltre che sopperire alle perdite
per mantenere la temperatura raggiunta.
ciao a tutti
leo48

[stranger]

Io ritengo che per realizzare la fusione fredda occorre una altissima tensione, poi se la corrente è bassisima poco importa.
Sarebbe come lanciare noci di cocco contro una parete di cememto, poco importa se le noci sono tante...
quello che conta è che siano lanciate con notevole velocità, meglio poche... lanciate forte!.... che tante lanciate piano.

Mi aspettavo comunque delle controdeduzioni più costruttive perchè il punto debole del mio progetto è la sezione d'urto, mi spiego:
E' vero che con 10 kev la velocità (o temperatura) degli ioni di H è uguale a quella del nucleo del sole, ma il sole ha un volume molto più grande e una densità molto più grandi, cosicchè anche con soli 10 kev nel sole non c'è problema a fare il primo passo della cosidetta catena protone-protone.
In un laboratorio abbiamo densità di materia e volume molto più piccoli, esempio estremo: per fermare il 50% dei neutrini che arrivano dallo spazio occorrerebbe un muro di piombo lungo un anno luce, si capisce che la temperatura non è tutto c'è qualcos'altro da tenere conto.
La probsbilità delle collisioni aumenta esponenzialmeente con la temperatura, è possibile quindi compensare la mancanza di volume e la mancanza di densità aumentando la temperatura atomistica, cioè aumentndo nel macroscopico la tensione elettrica.
Difficile fare collidere 2 protoni, molto più facile pretendere che un protone rompa un atomo di tungsteno, questo perchè il nucleo del tungsteno è molto più voluminoso del protone.

Quindi c'è un discorso di volumi geometrici.

Forse pretendo troppo da una tensione di soli 10 kv o 100 kv, ma che dire di quelle persone che nelle altre sezioni vorrebbero fare la scissione o fusione con solo 350 volt o 1000 volt ?

e in più spendere energia per scindere l'acqua in idrogeno e ossigeno ?

Ed è qui che c'è il contradditorio, io sono fuori di testa perchè 10 kv sono pochi, gli altri sono tutti a posto con 12 volt 350 volt 1000 volt eccetera, c'è qualcosa che non mi torna.

Edited by stranger - 27/2/2007, 01:24

genco:
a parità di tensione/temperatura simulata ... più corrente più protoni? o ti suona strano?

CITAZIONE (stranger @ 27/2/2007, 01:06)

Sarebbe come lanciare noci di cocco contro una parete di cememto, poco importa se le noci sono tante...
quello che conta è che siano lanciate con notevole velocità, meglio poche... lanciate forte!.... che tante lanciate piano.

immagina di essere parecchio smirato ... meglio lanciarne tante e forte

a parte queste inezie ... hai già idea di come realizzarlo? lo vorresti costruire nella realtà?

[stranger]

Stavo pensando ad una banale cella elettrolitica molto piccola che produce, piccolissime quantità di idrogeno.
Questo idrogeno sale verso l'alto attraverso un tubo di vetro o plastica e all'arrivo incontra un recipiente di vetro dove ne suo interno ci sono 2 elettrodi sottoposto ad altissima tensione.
I protoni vengono accelerati e vanno a sbattere contro il catodo del valvolone, il catodo è una lamiera di palladio, attaccato al palladio ci deve essere un radiatore per raffreddarlo altrimenti si fonde.
L'acqua vaporizza e spinge un generatore elettrico che alimenta la piccola cella elettrolitica e anche il moltiplicatore di tensione fatto con diodi e condensatori, ecco fatto la produzione di idrogeno a gratis.

CITAZIONE (stranger @ 26/2/2007, 19:14)

Mi ero dimenticato di scrivere che il diametro del protone è di soli 2*10^-15 metri perciò la probabilità che un protone vada in collisione con un suo simile è molto bassa.
Serve quindi un imbuto diciamo nucleare, che guidi il protone appena arrivato contro l'altro protone che era arrivato poco prima.

L'imbuto nucleare è il reticolo cristallino del palladio, il palladio è un buon materiale per incastrare protoni sul fondo dell'imbuto (pardon) del reticolo.

Il suo ragionamento mi pare corretto. Però manca di considerare che il reticolo cristallino del palladoio in proporzione col diametro di un protone è gigantesco.
Quindi il reticolo di palladio non funge da imbuto. Questo tipo di obiezione fu usata per invalidare il presunto processo della millantata fusione fredda che si rivelò essere un'anomalia sperimentale fatta passare come scoperta scientifica.