Energie in Materie umwandeln

Orbit

Registriertes Mitglied
Maenander
Danke für die Antwort. Jetzt verstehe ich, was Du meinst: Der Bleischutz als Target, auf das Gammastrahlen treffen und dabei Reaktionen wie in der Blasenkammer auslösen. Wieso nimmst Du aber im vorletzten Beitrag 5 MeV als Untergrenze? Müsste es nach Deinem letzten Beitrag nicht 2 x 0,511 = 1,022 MeV heissen? Und
Die Umwandlung von Licht(energie) in (Anti-)Materie findet auf diesem Wege mehr oder weniger ständig um uns herum statt.
So alltäglich erscheint mir das nun allerdings auch wieder nicht. Gammastrahlung aus dem All beispielsweise kommt wegen der Streuung in der Atmosphäre nicht auf der Erdoberfläche an, und aus AKWs sollte ja eigentlich keine entweichen. Den Teilchenbeschleuniger aber kann man nicht unbedingt zur normalen Alltags-Umgebung zählen. Oder siehst Du noch andere Quellen von Gammastrahlen?

Gruss Orbit
 

Maenander

Registriertes Mitglied
Bei der Absorption von Gammastrahlen in Blei spielen bei niedrigeren Energien Photo-und Comptoneffekt die Hauptrolle, ab etwa 5 MeV dominiert dann die Paarbildung. Bei Aluminium z.B. verschiebt sich diese Grenze zu höheren Energien.
Diagramme dazu habe ich hier gefunden:

http://en.wikipedia.org/wiki/Gamma_ray

Natürliche Radioaktivität in unserer Umgebung gibt es z.B. in Form des Zerfalls von Kalium-40 (0,012% Anteil an allem Kalium), wobei ein Gamma-Quant mit 1,505MeV entsteht. Ein anderer bekannter Vertreter ist das Radon. Die natürliche Radioaktivität kann immerhing mehrere mSv/Jahr betragen. Allein die Radionuklide in unserem Körper liefern ungefähr 8000 Becquerel (Zerfälle pro Sekunde).

Bei vielen radioaktiven Zerfällen geht die entstandene Energie aber nicht nur als kinetische Energie auf die Zerfallsprodukte über, sondern der Atomkern gerät in einen angeregten Zustand. Diese überschüssige Energie wird wenig später in Form eines Gammaquants frei.
 

Orbit

Registriertes Mitglied
Maenander
Danke. Eine Frage zum letzten Abschnitt Deines Beitrags:
...sondern der Atomkern gerät in einen angeregten Zustand. Diese überschüssige Energie wird wenig später in Form eines Gammaquants frei.
Ist das der Kernspin, der in der der Kernspin-Tomographie angewandt wird?
Orbit
 

Maenander

Registriertes Mitglied
Kernspin haben nur Atome mit ungerader Nukleonenanzahl, ihr Gesamtspin ist ungleich 0 und deshalb sind sie für Magnetfelder empfänglich (z.B. Wasserstoff). Die Strahlung die man bei der Kernspintomographie benutzt liegt meist im Mikrowellenbereich.

Für die Anregung bei größeren Atomkernen ist das gebräuchlichste Modell ein Schalenmodell ähnlich dem der Elektronenhülle, d.h. Nukleonen innerhalb des Kerns können für kurze Zeit auf höhere Energieniveaus springen, danach kommt es zu spontaner Emission eines Gammaquants mit der überschüssigen Energie. Das ist allerdings ein sehr grobes Modell.
 

pauli

Registriertes Mitglied
oh je, überlege gerade, sollten wir mal eine Sonde nahe c zum nächsten Stern schicken, könnte das Licht des Zielsterns durch massive Blauverschiebung am Bug der Sonde einen gewaltigen Materieklumpen produzieren :eek:
na, hoffentlich wird es keine Antimaterie :)
 
Zuletzt bearbeitet:

Orbit

Registriertes Mitglied
pauli
Wenn Du nichts Vernünftiges beizutragen hast, dann schweig besser und spar Deine faulen Sprüche für die Crank-Threads auf. Dort habe ich nichts dagegen. :)
Orbit
 

pauli

Registriertes Mitglied
lieber Orbit,

in Anbetracht der Tatsache, dass du weder Threadersteller noch Moderator bist, erspare mir bitte deine unerwünschten Zurechtweisungen, weder stehe ich in deiner Schuld noch bin ich dir disziplinarisch unterstellt.

Ausserdem war das kein Spruch sondern ein legales Gedankenexperiment.
 

Joachim

Registriertes Mitglied
Ausserdem war das kein Spruch sondern ein legales Gedankenexperiment.

Ja, und ein bekanntes dazu. Es stimmt, dass jede entgegenkommende Strahlung für ein beinahe c schnelles Raumschiff zu harter Röntgenstrahlung würde. Damit kämen tatsächlich hohe Strahlenschäden vor. Auch durch Paarbildung. Allerdings entsteht immer gleich viel Materie und Antimaterie, so dass sich kein stabiler Materieklumpen bilden würde.

Gruß,
Joachim
 

pauli

Registriertes Mitglied
Danke für die Aufklärung, Joachim, ich wollte auch (dann später) darauf hinaus, dass sich dieser Effekt durch Aberration wohl noch verstärkt, weil immer mehr Strahlung "von vorne" kommen müsste.

Dieser "Materieklumpen" sollte ein kleiner Gag sein zur "Auflockerung", wenn man sich das bildlich vorstellt, man schickt eine blitzsaubere Titansonde los, und es kommt ein unförmiges Vieh mit allerhand Materiegnutt am Bug an. :D

Diesen Materieklumpen können wir also vergessen, ist doch gut, für die Sonde.
 

Orbit

Registriertes Mitglied
Also, zwischen der HC und der SDA steht's 3 : 0 durch Tore von Pauli, Joachim und dem Eigentor von Orbit.
Für das Handgemenge in der ersten Halbzeit, Pauli, entschuldige ich mich. :)

Orbit
P:S:
HC = Hamburg Connection
SDA=Swiss Debakel Association
 

pauli

Registriertes Mitglied
Für das Handgemenge in der ersten Halbzeit, Pauli, entschuldige ich mich. :)
ich mich auch, ist ja nix passiert, die paar Tritte und verdeckte Schläge verbuchen wir eben als "WW-Unschärfe" :cool: machen die Profis ja auch, nur dass die viel mehr Kohle dafür kriegen und über Trikottausch zusätzlich wechselwirken können
 

Orbit

Registriertes Mitglied
... und über Trikottausch zusätzlich wechselwirken können
Dass dies in der virtuellen Welt nicht geht, ist mir eigentlich ganz recht; denn mit diesem Austausch von gespeichertem Spieler-Schweiss konnte ich mich nie so richtig anfreunden. :D
 

10Andi10

Registriertes Mitglied
Hallo,

möchte mich nochmal bei allen für die rege Diskussion bedanken. Hier bekommt man wirklich proffesionelle Antworten auf eine Frage. Vielen Dank nochmal.
 

Orbit

Registriertes Mitglied
@ galileo 2609
Jonas meint diese Textpassage:
Harmlos schrieb er am Ende seiner Ausführungen: "Es ist nicht ausgeschlossen, daß bei Körpern, deren Energieinhalt in hohem Maße veränderlich ist (z. B. bei den Radiumsalzen), eine Prüfung der Theorie gelingen wird." Eine grandiose Fehleinschätzung. Nicht bei den Radiumsalzen, sondern in Hiroshima wurde die Theorie bewiesen. Nun, ein weiteres halbes Jahrhundert später, wird in Stanford Materie aus Licht gewonnen und damit Schöpfung statt Zerstörung demonstriert. Werden die Physiker um Adrian C. Melissinos ebenso in die Geschichte eingehen wie Robert Oppenheimer und seine Los-Alamos-Gang?
MfG Orbit
 

galileo2609

Registriertes Mitglied
Jonas meint diese Textpassage:
Hallo Orbit,

ist mir schon klar. Aber das Zitat stammt aus dem Jahr 1905, aus der Abhandlung 'Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?' (in: Annalen der Physik, Vierte Folge, Bd. 18, p. 228). Das war die vierte Arbeit in Einsteins 'Annus mirabilis', erschienen 33 Jahre vor dem ersten experimentellen Nachweis der Kernspaltung.Weder in dem verlinkten Artikel wird eine 'Unschuld' Einsteins an der Atombombe behauptet, noch in der Wissenschaftsgeschichte allgemein.Und unter welchen Umständen der Brief von Leó Szilárd, Albert Einstein und Eugene Paul Wigner an Franklin D. Roosevelt zustande kam, gehört mittlerweile zur Allgemeinbildung, meine ich.

Grüsse galileo2609
 

Orbit

Registriertes Mitglied
@ Galileo
Und unter welchen Umständen der Brief von Leó Szilárd, Albert Einstein und Eugene Paul Wigner an Franklin D. Roosevelt zustande kam, gehört mittlerweile zur Allgemeinbildung, meine ich.
Aber erwähnen hätten sie besagten Brief in diesem Zusammenhang, weil schliesslich im Text der Bogen bis Los Alamos gespannt wurde, trotzdem können. Sie hätten bei dieser Gelegenheit auch sagen können, dass die Urheberschaft des Briefes umstritten sei und dass eine gewisse Wahrscheinlichkeit bestehe, dass ihn Einstein lediglich unterzeichnet habe.
MfG Orbit
 

galileo2609

Registriertes Mitglied
Das ist jetzt aber Haarspalterei, Orbit! Tatsache ist, dass im Jahr 1905 Einstein die Atombombe nicht neben seinen Manuskripten in der Schublade des Stehpults im Patentamt versteckt hielt. ;)

Grüsse galileo2609
 

jonas

Registriertes Mitglied
Da es um meinen Einwand ging möchte ich nochmal schreiben: Die Seriosität des Artikels stiess mir erstmals sauer auf als die Atombombe als die Umkehrung der Formel e=mc^2 erwähnt wurde. Also als Schaffung von Materie aus Energie (Licht) als schöpferischer Akt der zerstörerischen Gewalt der Bombe gegenübergestellt wurde.

Es war nicht so sehr die Gegenüberstellung Schöpfung versus Destruktion, als vielmehr die Gegenüberstellung e=mc^2 bei dem Experiment der Materiegeneration vs. Kernspaltung. Denn bei der A-Bombe wird nicht wirklich Masse direkt in Energie umgewandelt. Sowas kann man meines Wissens nach noch nicht technisch bewerkstelligen. Es wird bei der A-Bombe lediglich Bindungsenergie frei. Freilich, sie äussert sich in einem Massedefekt. Aber auch das verbrennende Bienenwachs einer Kerze hat einen Massedefekt. Die Energie der Flamme muss ja auch irgendwo her kommen.

Also: Das Experiment der Erzeugung von Materie aus reiner Energie ist nicht wirklich die Umkehrung dessen, was bei der Kernspaltung passiert. Insoweit ist der Artikel physikalisch hinkend.

Und wenn Einstein mit seiner Veröffentlichung von 1905 dahingehend interpretiert wird, dass er zu diesem Zeitpunkt das Potenzial der Kernspaltung als "harmlos" eingeschätzt hat, wird das seinem Intellekt wohl wirklich nicht gerecht. Die irrsinnige hohe Energie, die sich aus der Kernspaltung ergibt, war mit Sicherheit allen hochrangigen Physikern dieser Zeit bewusst. Nur die technische Umsetzung - sei es in Kraftwerken oder in Waffen - war möglicherweise Einstein dann noch nicht klar.
 
Zuletzt bearbeitet:
Oben