Discussione: Vaporizzare il tungsteno usando la forza fredda di Coulomb

Il tungsteno fonde a 3407 gradi e vaporizza a 5927 gradi.

5927 gradi sono tanti.

Io ritengo sia possibile vaporizzare il tungsteno a freddo usando semplicemente la forza di Coulomb (caso specifico di carenza o assenza di elettroni).

La forza di Coulomb è veramente una grande forza ma a tutto c'è un limite, il limite è rappresentato dalla saturazione elettrostatica che significa che rimuovendo tutti gli elettroni la forza repulsiva (che tende ad allontanare fra di loro gli atomi) arriva al massimo limite e oltre non si può andare perchè se elttroni non ve ne sono più impossibile rimuoverne altri.

Se prendiamo in esame 1 kg di tungsteno, è possibile calcolare il numero degli elettroni in situazione normale neutra.

Numero_elettroni = (1000 / massa_specifica) * Avogadro * Z

dove Z è il numero protonico ed è anche il numero di eletroni in una situazione normale cioè neutra

Elementi per numero atomico - Wikipedia
Numero di Avogadro - Wikipedia

numero_elettroni = (1000 / 183,84) * 6,022 * 10^23 * 74
numero_elettroni = 2424 * 10^23
numero_elettroni = 2,424 * 10^26 elettroni

dunque 1 kg di tungsteno contiene 2,424 * 10^26 elettroni

la carica elettrica di un singolo elettrone equivale a 1,6*10^-19
questo valore è stato ricavato dal seguente link
Elettrone - Wikipedia

Adesso possiamo calcolare la carica elettrica totale posseduta da 1 kg di tungsteno
Carica_totale = numero_elettroni * 1,6*10^-19
Carica_totale = 2,424 * 10^+26 * 1,6*10^-19
Carica_totale = 2,424 * 1,6*10^7
Carica_totale = 3,8784 *10^7 Coulomb

Adesso possiamo calcolare gli amperora
Coulomb - Wikipedia

1 Coulomb = 1 ampere * secondo
Carica_totale = 3,8784 *10^7 Coulomb
Carica_totale = 3,8784 *10^7 ampere * secondo
Carica_totale = (3,8784 *10^7) / 3600 amperora
Carica_totale = 10773 amperora

Quindi se a quel famoso kg di tungsteno rimuovo 10773 Ah di sicuro quel kg vaporizza in virtù del fatto che la forza di Coulomb supera la cosi detta forza di solidità.
Per forza di solidità si intende quella forza che tiene insieme gli atomi di un certo elemento e lo rendono solido.

E' evidente che 10773 Ah sono tanti e quindi diventa anche evidente che necessita un generatore di altissima tensione in CONTINUA, nella quale il POSITIVO + va collegato al pezzo di tungsteno.



Il polo negativo va collegato a terra.

Ovviamente il pezzo di tungsteno deve essere ISOLATO da terra, se non fosse isolato da terra succederebbe che circola una piccola corrente di dispersione la quale impedirebbe di rimuovere abbastanza elettroni perchè continuamente sostituiti da nuovi provenienti dall'ambiente esterno.

Non deve succedere che gli elettroni rimossi siano sostituiti e quindi il pezzo di tungsteno deve stare in alto (come fosse un'antenna) e deve essere isolato da terra per bene, in altre parole il circuito deve risultare aperto (corrente = zero ampere).

Ecco spiegato come vaporizzare a freddo il tungsteno, senza usare fiamme o elettrolisi.

Brrr che freddo.

MODERAZIONE: NON riportate quote di interi messaggi inutilmente! Non vi sono altri messaggi, a chi mai si poteva riferire la tua risposta??
Grazie della collaborazione.
Roy

scusa
ma, a parte tutto il resto, non hai pensato che i nuclei di tungsteno che otterresti non sarebbero tungsteno vaporizzato?

ciao

Originariamente inviata da primus71

scusa
ma, a parte tutto il resto, non hai pensato che i nuclei di tungsteno che otterresti non sarebbero tungsteno vaporizzato?

ciao

Mi aspettavo una domanda di questo tipo, e anzi io avevo progettato questa discussione perchè volevo fatta questa domanda.

Si sa che la forza di Coulomb è in opposizione alla forza nucleare forte la quele tiene insieme il nucleo.
Se per qualche motivo la forza nucleare forte viene meno, (oppure la forza di Coulomb aumenta), il nucleo di tungsteno si scinde liberando grande energia nucleare.
Molti pensano che la forza di coulomb (all'interno di un nucleo atomico pesante) sia sempre di intensità costante, questo lo pensano perchè il numero dei protoni è sempre costante.
In realtà non è cosi perchè la presenza di elettroni devia le linee di forza immaginaria del campo elettrico.
In assenza di eletttroni la forza di repulsione fra i protoni contenuti nel nucleo diventa più grande, e per questo motivo potrebbe accadere che il nucleo atomico di un elemento molto pesante potrebbe essere invitato a scindere nuclearmente.

L'atomo di uranio 235 scinde spontaneamente senza fare niente, perchè il numero protonico è troppo alto e allora diventa radioattivo.
Invece l'atomo di tungsteno è stabile, ma in condizioni anomale (tipo la rimozione di tutti gli elettroni) potrebbe provocare la scissione dell'atomo e rendere il materiale radioattivo.


Invece di seguire Iorio e Cirillo che propongono di fondere bacchette di tungsteno mediante elettrolisi, io tenterei quest'altra soluzione.

Però io ritengo che il bismuto sia meglio del tungsteno perchè il numero atomico del bismuto è più somigliante all'uranio, la differenza del numero protonico è soltanto di 9.
Invece la differenza tra tungsteno e uranio è 18, quindi io penso che l'atomo di tungsteno sia più difficile da scardinare rispetto al bismuto.
Il piombo invece possiede il cosi detto "numero magico" e quindi è peggio del tungsteno, (meglio il tungsteno).

Se non erro, già Nikola Tesla aveva fatto esperimenti di questo tipo ma poi non si seppe più niente.

Ragazzi, perchè cadete nelle trappole di Mazinga ?

1) 1 Kg. di tungsteno ha carica elettrica pari a ZERO: tanti elettroni, tanti protoni

2) è un metallo, quindi ogni elettrone che strappi da un lato lui lo richiama dall'altro, come ogni filo elettrico percorso da corrente

3) l'energia di estrazione dell'elettrone non la puoi calcolare come differenza di carica.

4) per poter esercitare un campo elettrico fra nucleo ed elettroni, come spererebbe di fare MazingaRobot, dovresti porre gli 'elettrodi' del fantomatico generatore fra nucleo atomico ed orbitale elettronico !!!

Uè Mazinga, ti rinnovo l'invito, torna su Vega... e fatti 'na ...

Una volta , tanti anni fa , ho fatto una supplenza alle medie e dopo un'ora che mi sgolavo a spiegare un po' di fisica uno con lo sguardo serio ha alzato una mano , si è alzato in piedi e mi ha chiesto " prof , va bene sti vettori , va bene i moti , mah , l'iperspazio quando celo spiega "
Mazi , sei mica quello con lo sguardo serio che è cresciuto ?

Mi sembra di capire che ElettroRik non ha capito lo schema perchè non avevo postato nessun disegno, ma anche lui non capisce tanto bene i fenomeni elettrici di tipo semplice.

Originariamente inviata da ElettroRik

1) 1 Kg. di tungsteno ha carica elettrica pari a ZERO: tanti elettroni, tanti protoni

Questa è una stupidaggine perchè se c'è un generatore che spinge gli elettroni da una parte e il circuito è aperto, il kg non è neutro.

Originariamente inviata da ElettroRik

2) è un metallo, quindi ogni elettrone che strappi da un lato lui lo richiama dall'altro, come ogni filo elettrico percorso da corrente

Questa è una stupidaggine perchè se c'è un generatore che spinge gli elettroni da una parte e il circuito è aperto, esso non richiama niente.

Originariamente inviata da ElettroRik

3) l'energia di estrazione dell'elettrone non la puoi calcolare come differenza di carica.

Questa è una stupidaggine perchè non ho parlato di energia ne calcolato nessuna energia, ne espressa in joule ne espressa in eletronvolt o Newton x metro.

Originariamente inviata da ElettroRik

4) per poter esercitare un campo elettrico fra nucleo ed elettroni, come spererebbe di fare MazingaRobot, dovresti porre gli 'elettrodi' del fantomatico generatore fra nucleo atomico ed orbitale elettronico !!!

Questa è una stupidaggine troppo grossa e quindi non mi sento di rispondere.

Originariamente inviata da uforobot

Mi sembra di capire che ElettroRik non ha capito lo schema perchè non avevo postato nessun disegno, ma anche lui non capisce tanto bene i fenomeni elettrici di tipo semplice.

scusa mazi

ci posti qualcosa in linguaggio formale (equazioni)?
tipo: che tensione è necesaria per "strappare" gli elettroni negli orbitali interni?


ciao

Originariamente inviata da uforobot

E' evidente che 10773 Ah sono tanti e quindi diventa anche evidente che necessita un generatore di altissima tensione in CONTINUA, nella quale il POSITIVO + va collegato al pezzo di tungsteno.

Carissimo Stranger
Ora ti rimane da calcolare la tensione di ionizzazione per portare via tutti i 74 elettroni dall'atomo.

Originariamente inviata da triac60

Carissimo Stranger
Ora ti rimane da calcolare la tensione di ionizzazione per portare via tutti i 74 elettroni dall'atomo.

Ma io speravo che il calcolo lo facevi tu, senza questa speranza non c'era motivo di aprire questa discussione.

Qui in questa sezione ci sono tanti scienziati illustri che parlano di fisica quantistica e QED COERENTE...che vuoi che sia calcolare una tensione!

Qui c'è qualcosina da leggere in proposito

Energia di ionizzazione - Wikipedia

Uforobot,
devi solo calcolare la densità di corrente di tunneling attraverso la barriera di potenziale alla superficie del metallo. Semplice, no?

Grazie, adesso mi metto in contatto con il professore Rubbia e mi faccio spiegare meglio.

Intanto posto il comportamento dell'elettrostatica.

Ufo, ho l'impressione che ti manchi un piiiiiccolo dettaglio di conoscenza: non sono gli elettroni a tenere insieme i nuclei atomici, ma l'nterazione forte. Se togli gli elettroni da un atomo, complimenti: hai distrutto un elemento riducendolo ai suoi nuclei, ma questi continueranno felicemente a stare uniti. Non a caso, per ottenere la fissione nucleare ci vuole come minimo un elemento altamente instabile di suo e una solida iniezione di energia per avviare il processo.

Ahahahah Uforobot,
ragioniamo a spanne: i nuclei atomici hanno raggi dell'ordine di 10^-15 m; gli elettroni, invece, li trovi a distanze dell'ordine di 10^-10 m. Sempre a spanne, la forza di repulsione elettrostatica protone-protone nel nucleo è di gran lunga superiore alla forza d'attrazione protone-elettrone. Infatti, le dimensioni che t'ho appena detto ti dovrebbero far riflettere: se il nucleo avesse raggio 1 m allora gli elettroni più vicini sarebbero a una distanza media di circa 100 km! La forza che dà stabilità ai nuclei (nonostante la grande repulsione elettrostatica) è, ripetendo Valmax, la forza nucleare forte (una delle 4 forze fondamentali).

Originariamente inviata da Wechselstrom

Ahahahah Uforobot,
ragioniamo a spanne: i nuclei atomici hanno raggi dell'ordine di 10^-15 m; gli elettroni, invece, li trovi a distanze dell'ordine di 10^-10 m. Sempre a spanne, la forza di repulsione elettrostatica protone-protone nel nucleo è di gran lunga superiore alla forza d'attrazione protone-elettrone. Infatti, le dimensioni che t'ho appena detto ti dovrebbero far riflettere: se il nucleo avesse raggio 1 m allora gli elettroni più vicini sarebbero a una distanza media di circa 100 km! La forza che dà stabilità ai nuclei (nonostante la grande repulsione elettrostatica) è, ripetendo Valmax, la forza nucleare forte (una delle 4 forze fondamentali).

Sapevo già da prima che il volume geometrico di un nucleo di un atomo X è di gran lunga inferiore al volume del medesimo atomo X.
Ma non ho capito il nesso, da maleducato potrei dire "embèh?".

Nel mondo macroscopico è possibile dimostrare facilmente che 2 GROSSE sfere del diametro esempio 10 centimetri.
caricati positivamente, (cioè privati di un pò di elettroni), si respingono fra di loro.
e fino a qui siamo tutti d'accordo.
la discordanza potrebbe esserci se io ti dico che all'improvviso compare una terza palla che possiede eccesso di elettroni, e se io ti dico che questa terza sfera fa diminuire la repulsione fra le prime 2...tu non sei d'accordo.

e non saresti d'accordo perchè (a mio parere) NON conosci molto bene come agiscono le forze elettrostatiche.
Ma l'esperimento delle GROSSE sfere non è impossibile da realizzare, e se si dimostra che fra le 2 sfere sono respinte con minore forza (dopo la comparsa della terza) cosa penseresti o diresti ?

Ciò che è impossibile da dimostrare a livello atomistico, può essere a volte dimostrato facilmente a livello macroscopico con grosse sfere.

Io sono sempre dell'idea che un materiale NON radioattivo, (ma con numero protonico molto alto), facilmente può diventare combustibile nucleare.
Gli elementi NON radioattivi che hanno numero protonico piuttosto alto sono:
tungsteno, osmio, tallio bismuto.

Sono scartati perchè preziosi o rari: oro platino, iridio, renio.
Sono scartati perchè tossico il mercurio.
scartato il piombo perchè possiede il numero magico 82


tanto più il numero protonico diventa alto, tanto più la forza di coulomb contenuta all'interno del nucleo diventa grande, e diventa ancora più grande rimuovendo la terza sfera di cui parlavo prima.

Ufo, il tuo esempio delle sfere è totalmente fuori tema, ripeto, perché nel mondo macroscopico non tieni conto dell'interazione nucleare forte. Senza quella forza, che nella scala subatomica è non a caso la più potente, effettivamente i nuclei andrebbero in pezzi spontaneamente, i protoni viaggerebbero felicemente verso gli elettroni e la materia come la conosciamo sarebbe un brodo indistinto di particelle.
Fortunatamente, non è così e tu hai bisogno di un po' di umiltà per accettare che la tua idea ha una falla di base grossa come un camion.
Salut!

PS - Ti do ragione su una cosa, comunque: teoricamente, si può creare la fissione di qualunque materiale. Solo che il costo energetico per farlo in modo controllato è mostruoso per ogni materiale non radioattivo.

Ciao Fufo, prova a guardare su Wikipedia quanta energia serve per staccare tutti gli elettroni dell'atomo di tungsteno,il tutto per un Kg di matriale ? Manco con la potenza di un fulmine..... e poi come isoli il materiale ? ciao
PS. Ti propongo un gioco. Prima lo fai, verifichi che vada e poi lo proponi al forum...

Be', un simile esperimento è improponibile a chi non possieda un laboratorio specializzato e un contratto ENEL moooolto generoso :P
In compenso, di sicuro Ufo dovrebbe almeno provare a fare qualche calcolo teorico prima di lanciare idee a casaccio.

guarda guarda ufo....
ufo sta parlando della fusione fredda usando energia piezoelettica,
necessaria al professor Cardona per spezzare la forza di attrazione sub-atomica o forza colombiana....
la piezoelettrica, e' da considerare una corrente continua ad alto voltaggio!

ma, invece del tungsteno, LUI (prof.cardona) usa come materiale il cloruro di ferro...

hey ho let's go!! ramones

Calma, calma Ham!
fusione e fissione nucleare sono due concetti parecchio diversi
Quello che propone Ufo è la fissione dei nuclei di tungsteno, erroneamente credendo che, rimossi gli elettroni dagli atomi, i nuclei si destabilizzino spontaneamente a causa delle cariche positive dei protoni, e che la forza di coulombe possa, sempre erroneamente, vincere l'interazione nucleare forte.

complimenti per la civilta' del linguaggio, spero che la mantieni,
comunque, se ascolterete i tre lunghi discorsi, collegati al sottostante,
vedrete NUCLEARE PULITO.......
ed effettivamente e' fissione....

Originariamente inviata da Valmax

Calma, calma Ham!
fusione e fissione nucleare sono due concetti parecchio diversi
Quello che propone Ufo è la fissione dei nuclei di tungsteno, erroneamente credendo che, rimossi gli elettroni dagli atomi, i nuclei si destabilizzino spontaneamente a causa delle cariche positive dei protoni, e che la forza di coulombe possa, sempre erroneamente, vincere l'interazione nucleare forte.

L'importante che almeno abbiate capito il mio pensiero.

Effettivamente io sto parlando di fissione e non di fusione, ma questo discorso può essere utile per capire perchè la fusione fredda di Fleischmann e Pons non funziona tanto bene.
Per quanto riguarda Fleischmann e Pons bisogna capovolgere tutto, anzichè strappare via tutti gli elettroni (o quasi) bisogna capovolgere tutto cioè riempire di elettroni.
Per riempire il catodo di elettroni di tanti elettroni occorre sempre l'altissima tensione ma se provo succede corto circuito e salta la cabina elettrica.

e allora se salta la cabina elettrica cosa devo fare ?

Si fa in modo che la resistenza interna della cella non sia zero o quasi zero, e allora la cella elettrolitica non va bene, occorre gas rarefatto.

Tanto più il gas è rarefatto, tanto più posso alzare la tensione.

Tanto più posso alzare la tensione, tanto più il catodo è carico di elettroni.

Tanto più il catodo è carico di elettroni, tanto più la forza repulsiva tra i protoni è debole.

Tanto più la forza repulsiva dei protoni è debole, tanto più probabile la fusione nucleare deuterone-deuterone ma anche semplicemente protone-protone.

Mi spiace doverlo dire, ma sento il bisogno di dirlo: "la fusione fredda di Fleischmann e Pons non è impostata per bene".
e forse per questa cosa che ho detto sarò moderato o bannato ma non importa.
La fusione fredda può funzionare ma va cambiato sistema, il numero degli elettroni in eccesso su 1 cm quadrato di catodo NON deve essere X, ma dovrebbe essere 1000 volte X.
(1000 è un numero inventato perchè non c'è esperimento che lo dimostri).

Come dicevo: il mio discorso vale anche per la fusione fredda, basta capovolgere il tutto.
Nel caso della fusione non va bene un elemento pesante ma al contrario necessita un elemento leggerissimo come l'idrogeno o deuterio.
Non bisogna favorire la forza di coulomb strappando via elettroni, ma al contrario bisogna soffocarla riempendo di elettroni mediante altissina tensione continua negativa.
Come ho già detto più volte, bisogna capovolgere il tutto.

Uforobot,
prova a calcolare quant'è la forza di Coulomb tra 2 cariche che sono ad una distanza di circa un diametro protonico e poi tra due cariche che distano un raggio atomico. Prova, dài! Questo sì che è un calcolo che anche tu puoi fare! Non ti chiedo di calcolare una probabilità di tunneling (come qualche post fa), perché forse quello non è un conto alla tua portata... Ma la forza di Coulomb, sì che ce la fai! Su!
Dopo che avrai fatto il tuo conto, forse ti renderai conto di quanto piccola sia l'attrazione p-e rispetto alla repulsione p-p.
Senza la forza nucleare forte nessun nucleo con 2 o più protoni potrebbe essere stabile: la forza di Coulomb tra protoni e, in misura molto minore (vedi inizio del post), tra p ed e vieterebbe al protone di star così "vicino" agli altri p. Eppure, in natura, mi pare che il solo nucleo d'elio (quindi privato degli elettroni) sia stabile. O no? I nuclei "grossi" sono meno stabili rispetto a quelli più "piccoli" proprio a causa del fatto che la forza nucleare forte non è più in grado di sovrastare qualla di Coulomb.
Vero: non sarò esperto in elettrostatica, né sono un fisico. Ma dico cose irragionevoli? O delle gran stupidaggini?

P.S.

Originariamente inviata da Uforobot, Gencodicephp, Stranger, Ufficioinfo;

Tanto più il gas è rarefatto, tanto più posso alzare la tensione.

Fino a un certo limite: se anche tu avessi il vuoto, fra gli elettrodi, oltre una certa tensione si verificherebbe comunque una scarica elettrica.

Ho calcolato che la forza repulsiva tra 2 protoni all'interno di un nucleo è di circa 25 newton.
Ma non so la distanza dell'orbita elettronica più bassa.

Ma perchè dici che se c'è il vuoto assoluto, avviene una scarica elettrica ?

Io ho sempre saputo che se la tensione è CONTINUA (e il vuoto è assoluto) allora la tensione dovrebbe essere infinita per realizzare la scarica.

Se fra 2 elettrodi distanti fra di loro un solo millimetro, applico una tensione CONTINUA di 1 GIGAvolt la scarica non avviene, altrimenti significherebbe che il vuoto non è vuoto ma è fatto di qualcosa.
Ma anche se fosse un miliardo di GIGAvolt, non sarebbe sufficiente per superare 1 millimetro di vuoto.
o no?

Costante dielettrica del vuoto - Wikipedia

Originariamente inviata da uforobot

Ma anche se fosse un miliardo di GIGAvolt, non sarebbe sufficiente per superare 1 millimetro di vuoto.
o no?

In teoria è così, in pratica riusciresti ad ottenere il vuoto assoluto?