Физика

[chemister2010]

Интересно какое ускорение приобретет в космосе кубик радия 1 см3 с открытой одной поверхностью, за счет радиоактивного излучения?

[dmr]

А за счёт чего ускорение.

Излучения это же не масса, давления не создаёт, при вылете, при поглощении типа солнечного ветра, другое дело 

[chemister2010]

02.07.2023 в 00:57, dmr сказал:

А за счёт чего ускорение.

Излучения это же не масса, давления не создаёт, при вылете, при поглощении типа солнечного ветра, другое дело 

 

Любое излучение имеет массу за счет энергии. Альфа-излучение радия - это атомы гелия, вылетающие со скоростью 15000 км/с. Фактически реактивный двигатель.

Там есть проблема, что излучение поглощается объемом и что оно не направленно перпендикулярно поверхности.

 

Попробую решить упрощенный случай. 1 г радия размазан тонким слоем на подложке весом 999 г. Нерациональная потеря излучения на излучение в стороны 75%.

Закон реактивной тяги: v(p) = m(г) * v(г) / m(р)

Получаем: в секунду в пространство излучается 9 250 000 000 альфа частиц общей массой 6,6 * 10^-27 * 9,25 * 10⁹ кг со скоростью 15 000 000 м/с. Скорость ракеты = 6,6 * 10^-27 * 9,25 * 10⁹ * 15 * 10⁶ = 9 *10^-10 м/с за секунду. Через год ее скорость составит 0,027 м/с.

Да, слабоват радиоактивный двигатель. Зато может разгонять почти вечность.

 

За счет массы излучаемых фотонов работает двигатель Эм-драйв.

Изменено 2 Июля, 2023 в 08:09 пользователем chemister2010

[Вольный Сяншен]

02.07.2023 в 00:57, dmr сказал:

Излучения это же не масса, давления не создаёт, при вылете

Закон сохранения импульса круче, чем закон сохранения энергии. Хотя у фотона массы покоя нет, но импульс есть. Когда он вылетает из ядра, ядро приобретает такой же импульс в противоположном направлении.

02.07.2023 в 00:30, chemister2010 сказал:

Интересно какое ускорение приобретет в космосе кубик радия 1 см3 с открытой одной поверхностью, за счет радиоактивного излучения?

А в чём проблема посчитать? Муторно только. Ещё надо учесть частичное поглощение тех  фотонов, которые не с поверхности улетают, а сквозь кубик идут.

[dmr]

02.07.2023 в 12:15, Вольный Сяншен сказал:

Хотя у фотона массы покоя нет, но импульс есть

Как так? Импуль масса*скорость, если масса ноль, то и импульс ноль же

Я наверное это в школе изучал конечно, но забыл

 

Почему импульс фотона р=Е/с

 

В ньютоновской механике энергия =mv²/2=p*v/2

P=2E/v

[dmr]

А для фотона 2ка куда пропадает

[chemister2010]

Пока я делал расчет, успели появится несколько ответов.

 

Про импульс фотона: https://obrazovaka.ru/fizika/impuls-fotona.html

В формуле импульса нет двойки.

Изменено 2 Июля, 2023 в 08:20 пользователем chemister2010

[Вадим Вергун]

02.07.2023 в 09:51, chemister2010 сказал:

 

Любое излучение имеет массу за счет энергии. Альфа-излучение радия - это атомы гелия, вылетающие со скоростью 15000 км/с. Фактически реактивный двигатель.

Там есть проблема, что излучение поглощается объемом и что оно не направленно перпендикулярно поверхности.

 

Попробую решить упрощенный случай. 1 г радия размазан тонким слоем на подложке весом 999 г. Нерациональная потеря излучения на излучение в стороны 75%.

Закон реактивной тяги: v(p) = m(г) * v(г) / m(р)

Получаем: в секунду в пространство излучается 9 250 000 000 альфа частиц общей массой 6,6 * 10^-27 * 9,25 * 10⁹ кг со скоростью 15 000 000 м/с. Скорость ракеты = 6,6 * 10^-27 * 9,25 * 10⁹ * 15 * 10⁶ = 9 *10^-10 м/с за секунду. Через год ее скорость составит 0,027 м/с.

Да, слабоват радиоактивный двигатель. Зато может разгонять почти вечность.

 

За счет массы излучаемых фотонов работает двигатель Эм-драйв.

Слой должен быть реально очень тонким. Если принять к-т поглощения радиевой альфы как для свинца то через слой толщиной в 1мкм пройдет что-то около 10^-5 от начального количества частиц.

ИМХО бета от ДПР даст бОльший вклад в импульс. 

[Максим0]

02.07.2023 в 19:09, Вадим Вергун сказал:

Слой должен быть реально очень тонким. Если принять к-т поглощения радиевой альфы как для свинца то через слой толщиной в 1мкм пройдет что-то около 10^-5 от начального количества частиц.

ИМХО бета от ДПР даст бОльший вклад в импульс. 

Нифига! После быстрой зарядки фольги до напряжения порядка мегавольта, импульса не станет. А с альфой такой проблемы не будет - после зарядки вместо ионов гелия полетят атомы гелия.

[chemister2010]

10.07.2023 в 23:56, metformin2000 сказал:

Если засчет радиоактивного излучения может что то ускорится, то почему солнце не ускоряется?

 

Оно светит во все стороны равномерно и реактивный эффект излучения нейтрализуется уравниванием сил.