Discussione: Ricerca dati fissione

Fascio di ioni di idrogeno accelerati


Chi mi aiuta a riempire questa tabella ?

No.	Nome	energia minima in elettronvolt per realizzare la trasmutazione
3	Litio	2,5 Mev
4	Berillio	?
5	Boro	?
6	Carbonio	?
7	Azoto	?
8	Ossigeno	?
9	Fluoro	?
10	Neon	?
11	Sodio	?
12	Magnesio	?
13	Alluminio	?
14	Silicio	?
15	Fosforo	?
16	Zolfo	?
17	Cloro	?
18	Argon	?
19	Potassio	?
20	Calcio	?
21	Scandio	?
22	Titanio	?
23	Vanadio	?
24	Cromo	?
25	Manganese	?
26	Ferro	?

Edited by stranger - 17/10/2007, 20:26

La cosa è un po' difficile dato che ogni elemento ha in genere più isotopi.
Poi non ho capito se intendi solo l' urto o anche l' assorbimento.

Se consideri solo l' urto puoi basarti su regole semplici per vedere cosa potrebbe succedere.
Avendo tutte le masse atomiche degli isotopi puoi calcolarti le reazioni nucelari un po' come si fa con quelle chimiche: col bilancio di massa.
Le regole:
- la fissione è sempre binaria con elementi come prodotti o elemento e raggio gamma ( esistono isotopi instabili con ordini di decadimento di nano secondi)
-la fissione produce isotopi la cui somma delle masse è la più prossima a quella della massa originale.

Purtroppo on-line ho trovato tabelle isotopiche con masse che permettono cacolo di reazione con approssimazioni non inferiori a +/- 1KeV.

Nel caso di fusione tra atomo e idrogeno ottieni un elemento nuovo.
Questo elemento è "eccitato" dato che ha un extra di energia rispetto al atomo a riposo.
Questa energia extra verrà convertita dall' atomo con la stessa regola di prima: formerà due elementi la cui somma delle masse atomiche sia la più prossima a quella d' origine. Il residuo di energia sarà suddiviso tra i due elementi formati.

Della documentazione sulle masse isotopiche e decadimenti:
http://ie.lbl.gov/toimass.html

Non credevo che qualcuno avesse mai risposto al mio quesito, questo perchè l'energia MINIMA per provocare la fissione degli elementi è sempre stato un mistero globale.

Per esempio, per fissionare il piombo Iperabazon dice che occorrono 950 Mev e poi aggiunge anche che ogni collisione produce 25 neutroni o 35 non ricordo bene.
Se produce più di un neutrone allora quella non è l'energia minima.

L'enegia minima è quella che io ricavo con almeno un neutrone, siccome il nucleare è tutto probabilistico possiamo impostare che 100 collisioni devono produrre almeno 50 neutroni.

L'energia minima serve per capire se si può fare in miniatura il reattore di Rubbia, se si potesse fare... il rendimento sarebbe molto grande, penso 1000% cioè metto 1 e ricavo 10, (come avveniva nel gigantesco reattore di Rubbia).

E' vero che 950 Mev sono ottimali per predurre una grande quantità di neutroni, ma è anche vero che l'iniettore di protoni era composto da magneti niente affatto economici nel senso del consumo di energia.

Il modo più conveniente dal punto di vista energetico per accelerare le particelle è l'alta tensione e non il classico acceleratore di particelle circolare.

So che sto pretendendo troppo ma d'altronde....
Io pretendo copia-incolla dell'elenco indicato all'inizio della discussione e poi riempita con qualche valore, non me sento di girovagare su internet ore e ore, per poi raccogliere qualche frammento di equazione matematica per me incomprensibile.

Purtroppo navigando su internet è difficile cavare qualche ragno dal nuco a riguardo di questo argomento.

Se ci fosse qualche materiale che con pochi elettronvoit si fa fissionare e produce grande quantità di calore, non sarebbe fantastico ?

Avremmo fatto una fissione fredda che sarebbe molto più produttiva della fusione fredda.

Mmmmhh...

Qualche KeV al protone glielo devi dare per fargli urtare il nucleo, dubito che qualche eV basti.
In genere il nucleo si fissona al massimo con una distribuzione di massa 60/40 % .
Partendo dalla semplice emissione di un neutrone con cambiamento isotopico, devi fare tuttte le possibili combinazioni.
Quelli radioattivi sono già instabili o meglio metastabili.

Beh con un ciclotrone di 30 cm di diametro tiri fuori elettroni da 1,5 MeV senza bisogno di correzioni relativistiche.

La fissione è già fredda dato che si usano i neutroni e le barre hanno solo alcune centinaia di gradi di temperatura.

Se bastassero pochi eV a una particella per spaccare i nuclei allora nelle stelle sarebbe impossibile la formazione di nuclei pesanti.

CITAZIONE (Isotopo @ 25/9/2007, 17:45)

Se bastassero pochi eV a una particella per spaccare i nuclei allora nelle stelle sarebbe impossibile la formazione di nuclei pesanti.

Beh!
Per uranio arricchito bastano ZERO elettronvolt per spaccare il nucleo, cioè i nuclei si rompono da soli senza fare niente.

Probabilmente per fissionare il ferro occorrono i GIGAelettronvolt ma questo è logico perchè il ferro ha un peso atomico assai inferiore a quello dell'uranio, (il ferro è molto stabile).

Se prendiamo il considerazione il radio o il torio, magari solo 100 kev basterebbero, però sono radioattivi e difficili da trovare.
e il piombo ?
qual'è l'energia minima per fissionare il piombo ?



----------------------------------------------------------------------------------------------
METODI PER PRODURRE NEUTRONI SENZA USARE MATERIALI RADIOATTIVI

Il primo metodo, (considerato da me il metodo degli scemi), consiste nel procurarsi del costosissimo deuterio e poi utilizzare una centrale elettrica dedicata per estrarre i neutroni dai deuteroni, trasformando quindi il costosissimo deuterio in banale idrogeno.
Questo primo metodo è usato negli aereoporti per controllare i bagagli.

Il secondo metodo consiste nel bombardare con ioni di idrogeno certi materiali poco stabili e provocarne la fissione, la fissione genera come avanzo neutroni.
Ma la fissione genera anche notevole energia in raggi gamma e calore, molto di più della fusione fredda fatta con gli idruri.
Non vorrei che tutto il bandolo della matassa denomianto "fusione fredda" sia stato inventato come diversivo per distogliere l'attenzione sul fatto che il contrario della fusione, cioè la fissione, può produrre notevoli quantità di energia (anche spendendo energia per fare bombardamento ionico).
-----------------------------------------
Il reattore di Rubbia, (basato sul secondo metodo e non il primo che è quello degli scemi), produceva 10 e si metteva 1 per alimentare l'iniettore di ioni di idrogeno.
Il rendimento del 1000% non è affatto male, specie considerando che l'accelerazione degli ioni è fatto che un iniettore di protoni che assorbe notevole energia, se l'accelerazione fosse stat fatta semplicemente con l'alta tensione il consuno sarebbe stato sicuramente inferiore, quindi rendimento più alto.

urca genco,
non si può dire che molli...

beh,per dirne una...
il piombo è molto stabile,
anzi ha un rapporto neutroni-protoni definito magico perchè si trova in un isola di stabilità...
non mi risultano rese energetiche da fissione del piombo...

comunque ora si parla di mercurio,per la spallazione...ma anche lì..nisba energiain surplus...

l'energia da fissione, viene data dalla reazione dei neutroni prodotti ,con barre di torio opportunamente arricchite di materiali
fissili,che ne so, u235,u239, scorie transuraniche che non si riescono a smaltire....

anzi,i neutroni prodotti servono a raggiungere la soglia critica di produzione di neutroni ,in questo modo la reazione si autosostiene...soglia critica non è la massa critica, raggiunta la quale la reazione a catena parte per l'esplosione a fungo....
per raggiungerla, si tratta di progettare barre,
per es ..ora ti darò calcoli solo per capire il principio, non c'entrano con quelli reali...

se ,dicevo,ad es,, hai barre che autoproducono neutroni, perchè sono naturalmente fissili, e questa produzione può raggiunge il 95%
della soglia critica, il reattore non si autosostiene, tenderà a "spegnersi" in una "piccola percentuale di fissiomi,ed avremo una "piccola produzione di calore,invece se aggiungiamo neutroni da fuori,mettiamo il 5% o meglio un 6/7%,,raggiungiamo un 101%,soglia critica superata di 1% o due...
rbeh,quando aggiungiamo la soglia critica,il reattore funziona con la sua reazione a catena e produce il calore necessario...
i calcoli precisi li sa rubbia...io no.....
ma accidenti,se dovessimo fissionare solo il torio ,con i neutroni prodotti dalla spallazione,non arriveremmo al surplus...

in linea di principio è così...
altra domanda che sembri a volte ti frulli .....

perchè il nucleare è stato abbandonato solo in italia?
domanda interessante...
forse eravamo l'ultimo paese fans della rivoluzione culturale delle guardie rosse di mao...
distruggere tutto il sapere, per avere come ministri della cultura amicod e amicorik....
solo un grande mostruoso dittatore come mao in altri paesi poteva farlo...
da noi , sono bastati qualche piccolo funzonario....
e uno strano autodafè popolare....
(beh,però sotto l'incalzare del disastro dei compagni di chernobyl....e il petrolio allora sembrava inesauribile e a buon mercato)

Quindi confermi che bombardando con neutroni il torio... quest'ultimo produce grande caloria
(si! secondo me lo conferma)



e confermi che bombardando il piombo con ioni di idrogeno questo emette grossa quantità di neutroni ?
(si! secondo me lo conferma)


Premesso che io dico che la fusione fredda funziona... Avresti il coraggio di confermare che (a parità di volume ingombrato) la coppia piombo-torio produce più calore della cella elettrolitica ?
(No! io penso che questo non lo conferma)


Confermi che il torio è abbondante quanto piombo ?
(questo non so se lo conferma)

A me risulta che la fonte più semplice di neutroni è un mix di berillio e iridio o un qualsiasi altro emettitore alfa.
Che da la reazione: Be9 + He4 -> C12 + n

Per il resto soprassedo

beh,cofermo solo che spallando piombo,
cioè bombardandolo con protoni a energia di un Gev, un gigaelettonvolt,
o un miliardo..fate voi...
il piombo o W. o mercurio,
spallano,cioè il nucleo che cattura il protone, fissiona in altri nuclei a peso atomico inferiore, che rinculando per l'energia in gioco, vanno a bombardare altri nuclei,che ffondono e fissionano a loro volta,emettendo tra le altre radiazioni,anche circa 25 neutroni...
si usano questi bersagli,per molti motivi,uno dei quali è la difficoltà del bersaglio a trattenere neutroni,,,(oltre a stabilità del bersaglio,


i neutroni servono per fissionare il torio,che cattura un neutrone,e si trasmuta in U233,fissile,che decade emettendo energia (circa 180Mev)e mi sembra un paio di neutroni....e anche l'eventuale U235 o U239, di arricchimento,cioè mischiati al torio, che fissionano emettendo circa 2,2 neutroni
che alimentano altre fissioni...(oltre a circa 200Mev).....

il bersaglio deve poter sostenere quindi un flusso importante di protoni,senza vaporizzare...sennò diventa difficile spallare...
ed avere una fonte "grossa" di neutroni concentrata...

se no, come collimare il fascio di protoni...ecc... ecc......

per il resto,non coosco i calcoli...la ff per ora esiste come fenomeno esotico.....siamo molto indietro...
e per le riserve, effettivamente non conosco bene le riserve valutate...
ma con una semplice ricerca li trovi..mi pareva che il torio fosse abbastanza abbondante..ma non c'ho voglia di
controllare..

ah,dimenticavo, inoltre è più facile sparare un singolo protone,seppure ad alta energia , ed ottenere 25 neutroni,che sono quello che si cerca,

che dover sparare 25 protoni assieme,anche ad energie relativamente più basse, per ottenere 25 neutroni...
mettere assieme e collidere su un bersaglio i protoni potrebbe essere difficile ...

CITAZIONE (Isotopo @ 26/9/2007, 21:37)

A me risulta che la fonte più semplice di neutroni è un mix di berillio e iridio o un qualsiasi altro emettitore alfa.
Che da la reazione: Be9 + He4 -> C12 + n

Per il resto soprassedo

Ancora con sta' storia del berillio....
(già elettrorik aveva detto)

Se l'emettitore alfa è un pezzo di materiale radioatttivo allora il berillio emette una quantità di neutroni che neanche basta per fare la misura, mentre invece col metodo del bombardamento ionico ne abbiamo una grossa quantità, sufficiente addirittura per trasmutare chili di scorie radioattive in pochi giorni.
Col sistema del berillio occorrerebbero migliaia di anni, tanto vale che aspettassi che le scorie decadrebbero spontaneamente e naturalmente dopo migliaia di anni.
Il berillio è come una goccia d'acqua che passa, mentre invece il bombardamento ionico è come un fiume in piena che passa.





Per Iperabazon
Lanciare un solo protone è difficilissimo mentre invece ionizzare gas di idrogeno è facilissimo lo si può fare anche in un garage.



----------------------------------
Acc
In questo momento mi sta frullando una nuova idea in testa.
E se l'emettitore non è un pezzo di materiale radioattivo ?
E se ionizzassi il gas elio anzichè l'idrogeno ?
E se usassi come bersaglio il berillio ?
Boh!
è una nuova idea da studiare

urca genco..
è chiaro che non si lancia un solo protone, si tratta di ottimizzare il processo,
ottere il maggio numero di neutroni rispetto al nimero di protoni emessi.

e quanti elettronvolt occorrono per fare la reazione
Be9 + He4 -> C12 + n ?


Non mi dire che ci vogliono i GIGAelettronvolt perchè non ci crederei, non ci crederei perchè quella reazione la potrei fare con un pezzo di materiale radioattivo in mano e non credo che dal pezzo escono i GIGAelettronvolt.

CITAZIONE (stranger @ 27/9/2007, 13:26)

e quanti elettronvolt occorrono per fare la reazione
Be9 + He4 -> C12 + n ?


Non mi dire che ci vogliono i GIGAelettronvolt perchè non ci crederei, non ci crederei perchè quella reazione la potrei fare con un pezzo di materiale radioattivo in mano e non credo che dal pezzo escono i GIGAelettronvolt.

la reazione di fusione richiede qualche decina di KeV per avvicinare i due nuclei( berillio e elio), mentre il decadimento di C13* a C12 + n è esotermico e libera energia di qualche MeV
Però dato che in aria l' elio con anche qualche MeV di energia viene smorzato in pochi cm, occorre che la fonte di alfa sa molto vicina agli atomi di berillio.
Bastano pochi decimi di mm di alluminio per fermare alfa da alcuni Mev.

Per strappare il neutrone dal berillio con un gamma:

Be9 ->Be8 +n

occorrono circa 1,6 MeV. Be8 poi decade a 2 atomi di elio con una liberazione di energia di pochi keV (una decina circa)

No.	Nome	nucleo di H	nucleo di D	nucleo di T	nucleo di He4
3	Litio	0,93 Mev	0,85 Mev	0,8 Mev	1,54 Mev
4	Berillio	1,17 Mev	1,08 Mev	1,02 Mev	1,96 Mev
5	Boro	1,4 Mev	1,29 Mev	1,23 Mev	2,36 Mev
6	Carbonio	1,64 Mev	1,52 Mev	1,45 Mev	2,79 Mev
12	Magnesio	2,78 Mev	2,61 Mev	2,5 Mev	4,83 Mev
13	Alluminio	2,93 Mev	2,75 Mev	2,63 Mev	5,1 Mev
14	Silicio	3,12 Mev	2,93 Mev	2,81 Mev	5,45 Mev
16	Zolfo	3,45 Mev	3,25 Mev	3,12 Mev	6,05 Mev
20	Calcio	4,07 Mev	3,85 Mev	3,7 Mev	7,19 Mev
21	Scandio	4,15 Mev	3,92 Mev	3,78 Mev	7,35 Mev
22	Titanio	4,27 Mev	4,05 Mev	3,9 Mev	7,58 Mev
23	Vanadio	4,4 Mev	4,17 Mev	4,02 Mev	7,82 Mev
24	Cromo	4,56 Mev	4,33 Mev	4,17 Mev	8,12 Mev
25	Manganese	4,68 Mev	4,44 Mev	4,29 Mev	8,35 Mev
26	Ferro	4,85 Mev	4,6 Mev	4,44 Mev	8,65 Mev
74	tungsteno	9,96 Mev	9,59 Mev	9,34 Mev	18,31 Mev
46	palladio	7,22 Mev	6,91 Mev	6,7 Mev	13,1 Mev
74	tungsteno	9,96 Mev	9,59 Mev	9,34 Mev	18,31 Mev
78	platino	10,33 Mev	9,95 Mev	9,69 Mev	19,01 Mev
79	oro	10,43 Mev	10,04 Mev	9,79 Mev	19,2 Mev
80	mercurio	10,48 Mev	10,1 Mev	9,85 Mev	19,32 Mev
90	torio	11,34 Mev	10,94 Mev	10,68 Mev	20,95 Mev
94	plutonio	11,74 Mev	11,33 Mev	11,06 Mev	21,71 Mev