Newsgroup: it.scienza.fisica
Titolo: Spinta relativistica materia vs radiazione..

se espello tramite un ugello un gruppo di positroni e di elettroni a una velocita v << c
oppure li accellero sempre a v(stessa direzione di prima) ma li faccio annichilire prima e tramite uno specchio(parabolico ?) 
espello la radiazione prodotta ottengo la stessa spinta ?
 
 
-- 
Giulia  -->                                                                                                    (a 132 colonne)
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Se ho capito bene la domanda, a me pare di si'. La q. di moto della 
radiazione deve essere uguale a quella delle particelle che si sono 
annichilate (credo che in fisica sia annichilare e non annichilire).

se espello tramite un ugello un gruppo di positroni e di elettroni a una velocita v << c
oppure li accellero sempre a v(stessa direzione di prima) ma li faccio annichilire prima e tramite uno specchio(parabolico ?) 
espello la radiazione prodotta ottengo la stessa spinta ?
 
 



Ripensandoci, credo di avere sbagliato.
 
Se
 
1) accelero le particelle a v
2) li faccio annichilare
3) interagisco con la radiazione
 
Posso ottenere una spinta diversa da quella ottenuta dalla semplice 
accelerazione.
 
Mi pare che la situazione sia analoga (forse anche identica, ma non ci 
ho pensato abbastanza) a quella di un razzo con del combustibile.
 
Il combustibile se esplode senza interagire con il serbatoio del razzo 
ha dopo l'esplosione la stessa quantita' di moto che aveva prima di 
esplodere. Ma interagisce, e in particolare si possono organizzare le 
cose in maniera tale che scambi quantita' di moto con il razzo.
 
Il possibile stato finale del sistema combustibile + razzo (o radiazione 
piu' razzo, il problema che hai posto) non e' determinato dalle sole 
equazioni di conservazione di energia e quantita' di moto ma anche dai 
dettagli dell'interazione.

 espello la radiazione prodotta ottengo la stessa spinta ?
 
 
Facciamo così, diciamo che li acceleri alla stessa velocità (relativa al razzo) v, dopodiché li fai annichilare prima che escano dall'ugello dopodiché li espelli. In questo caso la spinta è Molto maggiore rispetto al caso in cui non li fai annichilare dentro al razzo. 
 
--
Wakinian Tanka

 stessa spinta ?
 
In questo caso la quantità di moto associata alla
particella annichilita sarebbe:
 
p_rad = gamma m c,
 
maggiore che in precedenza.
 
Ciao
 
-- 
Giorgio Bibbiani
(mail non letta)

 radiazione prodotta ottengo la stessa spinta ?
 
No, con i fotoni ottieni una spinta maggiore.
 
 
-- 
TRu-TS
buon vento e cieli sereni

 prodotta ottengo la stessa spinta ?
 
 
Se espelli idrogeno e ossigeno o se li fai combinare prima ed
espelli il gas risultante ottieni la stessa forza?
 
Io dico di no.
 
Perché hai trasformato l'energia interna dei reagenti (e-e p+ o
O e H) in energia cinetica (fotoni o gas).
 
 
-- 
E-S °¿°
Ho plonkato tutti quelli che postano da Google Groups!
Qui è Usenet, non è il Web!

 reazione?
 
 
Con la forza del pensiero?


 e quantita' di moto ma anche dai dettagli dell'interazione.
 
 
Come dappertutto... il diavolo è nei dettagli!


 dalle sole equazioni di conservazione di energia e quantita' di moto ma anche dai dettagli dell'interazione.
 
Per le radiazioni pensavo ad uno specchio parabolico con il fuoco posto nel centro di incontro delle particelle,
ovvio che non so come possa essere definito uno specchio nel mondo dei raggi gamma, ma non credo che la cosa abbia influenza.
 
In quel caso ce la facciamo con solo raDIAZIONE+RAZZO ?


 In quel caso ce la facciamo con solo raDIAZIONE+RAZZO ?
 
Questa domanda invece non la ho capita

 Per le radiazioni pensavo ad uno specchio parabolico con il fuoco posto nel centro di incontro delle particelle,
 
Peccato che comunque un gamma te lo perdi sempre (per la conservazione della q.di moto vanno in direzioni contrarie)
 
Lino

 
 
 
-- 
1) Resistere, resistere, resistere.
2) Se tutti pagano le tasse, le tasse le pagano tutti
Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)

 Per le radiazioni pensavo ad uno specchio parabolico con il fuoco posto nel centro di incontro delle particelle,
 
 
Nella risposta precedente, che era di carattere del tutto generale, non ho considerato il caso in cui i due gamma vengono emessi, nel fuoco della parabola, in un piano ortogonale all' asse di quest' ultima, allora le cose cambiano....
 
Lino   

 Neanche a me questo dettaglio pare molto importante.
 
 
Ci sono progetti (ideali non reali) di navi interstellari
propulse da esplosioni nucleari.
 
Lo specchio non è necessario, anche la qdm dei fotoni assorbiti
dallo schermo spinge la nave.
Solo che la spinta si dimezza.
 
 
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Interstellar_travel
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Fission-fragment_rocket
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Nuclear_pulse_propulsion
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Antimatter_rocket
 
 
 
A proposito di propulsione ad antimateria:
 
https://www.forbes.com/sites/brucedorminey/2016/02/24/antimatter-space-propulsion-possible-within-a-decade-say-physicists/
 


 pesante, li assorbi. E' dura riflettere quella roba lì.
 
Concordo con quello che ha scritto.
 
 
Aggiungo che già per i raggi X e ancora di più per i gamma in questo caso si deve fare necessariamente una trattazione quantistica dell'interazione radiazione-materia. Sinceramente dubito molto della possibilità di realizzare un materiale in grado di riflettere i gamma in modo efficace.
 
Si, qualcosa si rifletterà certamente, con qualsiasi materiale, ma una buona percentuale sarà asdorbita dall'ugello e inoltre qualcosa sarà pure trasmesso verso l'interno del razzo (se non ci metti metri di piombo o di tungsteno di schermo :-)) 
 
Non so quanto l'ugello possa resistere ad un assorbimento così intensivo di raggi gamma.
 
--
Wakinian Tanka 
Wakinian Tanka

Soviet_Mario 01:40, giovedì 1 febbraio 2018:

Esistono riflettori per raggi X, sono
iperboloidi/paraboloidi/ellissoidi concentrici e riflettono
solo i raggi con una incidenza molto bassa (quasi radenti)
 
https://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_optics
 
https://en.wikipedia.org/wiki/X-ray_telescope
 
https://en.wikipedia.org/wiki/Wolter_telescope
 
 
 
Per i gamma puoi chiedere a Giovanni Drogo che però sta solo su 
it.cultura.linguistica.italiano
it.cultura.linguistica
 
[anzi adesso x-posto]


 Wakinian Tanka
 
Lino

 ultima, allora le cose cambiano....
Non è questo il problema.
In tutta la discussione avete sempre considerato i fotoni come
palline, emesse in direzioni opposte.
Non è affatto così. Questa è al massimo l'interprtazione ingenua di
Einstein, ma oggi se ne sa qualcosina di più...
 
Se consideriamo due fotoni emessi da un'annichilazione
elettrone-positrone, che cosa sappiamo del loro stato?
Una cosa sembrerebbe certa: la q. di moto totale è nulla.
Ma è vero?
Bisogna sapere di più sullo stato delle particelle iniziali.
Se pensiamo che e- ed e- avessero q. di moto esattamente definita, e
opposte, allora è vero che l q. di moto totale dei due fotoni sarà
nulla.
Ma questo non è compatibile con l'asserzione che i fotoni sono stati
emessi nel fuoco dello specchio: q. di moto nulla significa posizione
completamente indeterminata.
Inoltre: se la somma delle q. di moto è nulla, lo stato dei due fotoni
è /intrecciato/: non possiamo trattarli separatamente quando studiamo
la riflessione sullo specchio.
Ancora: lo stato dei due fotoni sarà in generale uan sovrapposizione
di stati del tipo |p>|-p>, con tutti i possibili valori di p
compatibili con la data energia.
 
Se ora vi aspettate da me la soluzione, resterete delusi, perché non
la so.
Solo che io almeno me ne rendo conto...
 
 
-- 
Elio Fabri

 
 
 


 Elio Fabri
 
 
 
 
 
In effetti tutta la discussione non ha mai definito inequivocabilmente le caratteristiche di questo "motore spaziale", per cui ho preso un po' alla leggera quello che consideravo una discussione-gioco semiserio. Se mi consenti di assumere pienamente la mia parte, da un punto di vista strettamente ingegneristico tutta questa discussione per come si è svolta ha poco senso nel metodo (ingegneristico) e in qualche affermazione specifica (es.: esistono riflettori di neutroni come la grafite etc... ma nessuno ha mai preso in considerazione "riflettori" di gamma con quella energia per il semplice motivo che la "resa" sarebbe infima se non nulla. Non vado avanti anche se ho avuto qualche esperienza in merito.
 
 
Comunque i problemi che poni presentano una inaspettata "non soluzione" ed il fatto più inquietante e che neanche tu (per tua ammissione) conosci tale eventuale soluzione.
Probabilmente non troverai interesse a rispondermi, ma va bene così lo stesso.
 
Lino
 
 
 

 Soviet_Mario - (aka Gatto_Vizzato)
 
Lino

 attenuazione. 
 
Ah! Non lo sapevo che lavori in un centro di sviluppo di motori a raggi gamma! :-)
 
 
Certo, la mia, sui "metri di piombo" era soli una battuta, ma stava a significare che un conto sono quei pochi Bq delle sostanze/matetiali radioattivi nei laboratori o nelle centrali, un conto è l'intensità di gamma che sarebbe necessaria a spingere un razzo...
 
--
Wakinian Tanka

 
Scusate, leggi "diffusione a 90°".
Ho usato un tale angolo per fare prima i conti: 
l'-l = (h/mc)*[1-cos(theta)]
quindi per theta = 90°, l'-l = h/mc.
 
--
Wakinian Tanka

 Wakinian Tanka
 
Certo che no! Hai inteso male e ti esprimi in maniera un po' sarcastica che non giova molto alla discussione, ma ho dovuto sopportare di peggio.
Chiarisco:  la mia esperienza e' stata di due tipi.
 
 
 
1)Esperienza progettuale in una grande industria che opera a livello internazionale, dove in qualità di ingegnere ho maturato (mi concederai) una idea abbastanza precisa delle varie fasi di un progetto complesso (preprogetto, progetto di max, progetto definitivo, progetto esecutivo). In ambiti diversi le definizioni possono cambiare, ma la sostanza rimane la solita. Se vuoi posso dettagliare.
 
 
 
 
2)Veniamo ai "motori spaziali". La mia opinione sul motore a raggi gamma da annichilazione con riflessione da specchio parabolico la conosci: è stata ingegneristicamente negativa fin dall' inizio e non ho cambiato idea. Non proprio a quello mi riferivo, ma alla mia tesi di laurea: "Progetto di massima di un sistema di propulsione aerospaziale elettrico usante un reattore nucleare a core gassoso come sorgente di potenza". Con elettrico non si intende:  elettroni, positroni e tanto meno gamma, ma ioni accelerati.   
 
 
Anche qui posso dettagliare per eventuali curiosi. Ma posso dire che essendo l'  R.C.G (Reattore a Core Gassoso) il pezzo forte di tutta la tesi, ho lavorato , o più modestamente ho chiesto informazioni dettagliate, non al centro per motori gamma!!, ma al J.P.L. (Jet Propulsion Laboratory), della NASA, dove a quei tempi svolgevano simulazioni ed esperienze in merito.
 
 
 
Uno studentello, laureando in Ingegneria Nucleare (PI), aveva passato circa una settimana nella biblioteca della Casaccia (Frascati) consultando  diversi "tomi" di "Nuclear Science" ed aveva selezionato qualche decina di papers , potenzialmente interessanti, poi richiesti alla NASA.  La NASA inviava periodicamente microfilm del materiale richiesto alla Casaccia che mi girava gli originali e le stampe relative. Ho ancora, ovviamente, copia della tesi e ho trattenuto qualche elemento (per ricordo) del materiale originario.
 
E' stato per me un periodo eccitante, ma periodi più lunghi di attività lavorativa, nel mio ramo di specializzazione, lo sono stati ancora di più.
 
Per questo motivo vantavo, almeno in confronto ai partecipanti a questa discussione, una certa esperienza in campo progettuale generico ed in particolare nel campo di "motori spaziali", con tutti i limiti del caso.
 
Lino
 
 

 esercizio astratto.
In realtà tutto dipende dai "conticini"...
 
Comunque sono d'accordo che la realizzazione di un "motore ad
annichilazione" è asssai problematica.
Però lo scopo del quesito iniziale non era quello: era solo un problema
di relatività...
 
 
-- 
Elio Fabri

 scatttering elastico
 
 
Come tradurresti scattering?
 
Diffusione?
Spargimento?
Dispersione?
Sparpagliamento?
Disseminazione?
 
 
Da qualche parte ho visto scrivere "scatterare"...
 
 
Nel mio vecchissimo diz. di inglese vedo
scatterbrain(ed), sventato, stordito
:-)
 
[giro anche su ICLIng]



This one. Ma in genere in fisica questo termine non si traduce. 
 
--
 
Wakinian Tanka 


Brrr! Chissà che esperienze devastanti allora! 
:-) 
 
--
Wakinian Tanka 

 Disseminazione?
 
scattering, diffusione o dispersione
[fonte: 
https://it.wikipedia.org/wiki/Diffusione_ottica
]
 
Kiuhnm

Il 14/02/18 18:47, Wakinian Tanka ha scritto:

Mi permetto di dissentire. Non lo traducono fisici poco abituati ad 
esprimersi in italiano. Liberi di farlo. Ma trasferire la sciatteria di 
alcuni/molti (non ha importanza il numero) a regola generale e' un po' 
eccessivo. Altri termini non hanno trovato una traduzione e allora e' un 
altra storia, ma quando la traduzione c'e' perche' snobbarla?

 esprimersi in italiano. 
 
Ahi! Prevedo una tiratina d'orecchie da parte di Elio Fabri :-) 
(Hint: controlla chi ha usato "scattering" in questo thread ;-) 
 
--
Wakinian Tanka

 (Hint: controlla chi ha usato "scattering" in questo thread ;-)
 
Non e' che io non utilizzi il termine scattering o altri prestiti dall' 
inglese. Ma non teorizzerei mai che certi termini non si traducono. Non 
arrivero' mai a parlare di "teorie di calibro". Ma siccome diffusione e' 
un termine storicamente assestato, non vedo perche' considerare inutile 
e anzi istigare a usare scattering.
 
Sono veramente preoccupato dall' incapacità sempre maggiore di fisici 
italiani di esprimersi in italiano. Quello che era nato come un "vezzo" 
sta diventando un boomerang. Vero e' che ormai siamo circondati da 
"competitors", "mission" ,"location", "spending review", "flat tax"  e 
cosi' via. Ma non è un fenomeno neutro. Tanto piu' in un Paese in cui 
non si notano progressi  epocali nella vera padronanza della lingua 
inglese. Continuiamo a doppiare (sia pure egregiamente) i film stranieri.

 > Come tradurresti scattering?
 
 
 
 
 
 
Ciao ngs . Il termine "scattering" non possiede un'efficace traduzione in italiano anche perchè è tipico di fenomeni e ambiti molto diversi. In prima istanza e con grande approssimazione puoi pensare a qualcosa tipo collisione/interazione con diffusione ma è una traduzione largamente impropria che uso solo per cercare di farti capire. Il termine "scattering" è strettamente correlato al concetto di "sezione d'urto" (cross section), ma bisogna specificare di quale fenomeno si tratta.  Sono generalmente prese in considerazione due particelle: un bersaglio e una particella incidente (quando dico particella intendo una particella come probabilmente la intendi tu o un onda elettromagnetica o più generalmente un bosone).
 
 
 
La "cross section"  misura la probabiità di "scattering" ed ha una interpretazione geometrica classica che può aiutare a capire chi è alle prime armi (cerca "sezione d'urto" su wikipedia forse trovi qualcosa. Non ho controllato). L' interpretazione "geometrica" identifica una piccolissima sezione trasversale  all' "asse di scattering" (le definizioni sono molto semplificate solo allo scopo di farti capire) la cui area è misurata in barn (= 10^-24 cm^2) o sottomultipli.
Più in generale i tipi di sezioni d'urto possono essere molti ed alcuni sono specifici in precisi ambiti :
 
sezioni d' urto di: riflessione elastica o anelastica, di assorbimento, di fissione .....per citare solo le prime che mi vengono in mente. Mi fermerei qua.
 
 
Mi scuserai se uso questa risposta anche per altre precisazioni e scopi non rivolte a te, anche perchè questo è il mio ultimo intervento su questo NG.
 
 
 
 
 
Per W. Tanka: L' affermazione relativa alla: "sola interazione" può essere ambigua. Specifico da qualche altra parte, in maniera "figurativa", che il fotone "muore" ma "rinasce" con minore energia". Se il 20% di "back-scattering" (chiamiamola pure riflessione) è veritiero (non ho ragione di dubitare delle mie fonti, sicuramente datate e di non eccezionale livello, ma utili per capire un po' come "vanno le cose", la stima iniziale (fatta mentalmente) di un gamma prodotto "forse" al limite della definizione di "gamma" ci poteva anche stare.
Ma non è questo il punto. Veniamo rapidamente al discorso dei conti. Per quel che ne so si può approcciare  in due modi:
 
 
 
1) Alla vecchia classica maniera un po' grossolana: se riesci a stimare le sigma dei vari tipi di scattering (guardati questo benedetto documento citato od uno analogo) poi puoi calcolare il "mu" che compare nella forma differenziale:  dI/I = mu*dx. Integrando opportunamente tale forma riesci a sapere "grossolanamente" e "complessivamente" cosa succede  ai gamma all' interno di uno spessore qualsiasi del materiale scelto.
 
 
 
 
 
 
2)Maniera più sofisticata: Il problema "nell'inseguire" tutta la catena di eventi (generalmente con una struttura ramificata che si protende massimamente in "avanti") è che le singole interazioni, che singolarmente possono essere ben conosciute, si realizzano in successione e modalità (leggi: angolo di scattering) altamente casuali (non è proprio vero, ma anche qui semplifico, seno' non se ne esce più). Capisci quindi che il problema va affrontato in termini "probabilistici". A questo scopo vengono generati "set" iniziali di gamma (in questo caso monoenergetici, in geometria semplice) e si valutano le risultanze con metodi tipo Montecarlo. E' inutile dire che queste cose le fai con software dedicato oppure sei uno stacanovista di altri tempi.
 
Per te, ultime due considerazioni:
 
 
a)Non è un buon metodo generale affidarsi al principio di autorità anche se si tratta di una persona altamente competente e affidabile come Elio. 
 
 
 
 
b)Mi rendo conto che l' approccio da ingegnere e da fisico (quale penso tu sia) è molto differente: queste precisazioni anche puntuali su un fenomeno che mi era sufficientemente chiaro fin dall' inizio in termini di valutazione approssimata, nel "lavoro" di un ingegnere, sono una perdita di tempo perché non apportano nessuna informazione utile per decidere se si deve andare avanti o no su una certa idea progettuale. Le energie si risparmiano per affrontare i punti "critici" sia teorici che realizzativi.
 
Per Elio: solo una precisazione principale, le altre le lascio.
 
 
 
 
 
 
 
 
Riguardo allo scattering dei neutroni. La mia citazione era del tutto generale. Mi rendo conto della complessità delle interazioni neutroniche, che se permetti, vanno ben al di là della semplice  riflessione elastica, come sai certamente. Solo a beneficio di chi sa meno ed in termini più generali: in funzione del tipo di nucleo-bersaglio e dell' intervallo di energia del neutrone incidente (neutroni termici, epitermici,veloci) si possono avere: rallentamenti, riflessione elastica o anelastica, fissione, cattura radioattiva, produzione di isotopi.....(le prime che mi vengono in mente). Il comportamento dei neutroni è molto più complesso di quello dei gamma come ho studiato in "fisica del reattore nucleare" che potrei  rinominare come "neutronica teorica". D' accordo sul discorso relativo alla massa critica. Il parametro da tenere presente è in primis il K-infinito (numero di neutroni della generazione "n+1"  diviso numero dei neutroni della generazione "n"). In un reattore nucleare, quindi in situazione realistica, si definisce analogamente un K-effettivo. Non vado oltre, mi avvicino verso la fina di questo post e mi viene sempre meno voglia di entrare in dettaglio.
 
 
 
 
Come accennato precedentemente questo è il mio ultimo intervento in questo NG. La decisione maturata in questi giorni è dovuta alla valutazione del rendimento relativo a quanto riesco ad imparare in relazione a quante energie impiego a questo scopo. Purtroppo il secondo termine è sempre più appesantito da "rumore"  che non attiene a semplice argomentazione tecnico-scientifica.
 
 
 
 
 
Da buon ingegnere ho valutato "sperimentalmente" tale rendimento che si rivela sempre più scarso. Credo che continuerò a perseguire in miei interessi in altra maniera anche, ma non solo, ricercando (come ho già fatto) post storici di Moretti, Fabri e pochi altri, dove alcune cose sono state spiegate in maniera più esplicita che ultimamente. Da quelle discussioni posso trarre elementi di successivo studio e approfondimento per quanto mi sarà possibile. Continuerò, sporadicamente, a seguire questo NG ma senza intervenire come: "fantasma dell' NG" (parafrasando: "fantasma del teatro"). Un altro motivo di questa decisione è la non completa condivisione dell' opera di moderazione: giusta nei principi enunciati, non sempre nella loro realizzazione.
 
La mia decisione, ponderata da qualche tempo, ha carattere irrevocabile: "Il dado è tratto" e col freddo di questi giorni il "Rubicone" si attraversa una volta sola.
 
Buone discussioni a tutti.
 
Adieu
 
Lino

 e anzi istigare a usare scattering.
 
Ma lo stai dicendo a me? Ma figurati se ho mai "istigato" a non tradurre quelli o altri termini... 
 
Quando ho scritto "in genere non si traduce" intendevo "in genere i fisici/gli autori di testi" non lo traducono, tutto qui. Non che "non si deve/dovrebbe tradurre"! 
 
 
Ma poi, Giorgio, posso dire che mi fai sorridere, senza che tu te ne abbia a male? Quando ti dico che il termine di uso comune "scannerizzare" mi fa schifo, tu mi replichi che "comunque la lingua la fa la maggioranza di chi la parla e non un singolo Wakinian Tanka che la vorrebbe in un certo modo" :-) 
 
--
Wakinian Tanka 

 Ma poi, Giorgio, posso dire che mi fai sorridere, senza che tu te ne abbia a male? Quando ti dico che il termine di uso comune "scannerizzare" mi fa schifo, tu mi replichi che "comunque la lingua la fa la maggioranza di chi la parla e non un singolo Wakinian Tanka che la vorrebbe in un certo modo" :-)
 
Forse non cogli che tutte e due le posizioni hanno una radice comune: il 
fatto che mi piacciono poco le prescrizioni agli altri di cosa si "deve 
fare" su questioni di linguaggio se la questione e' aperta. Che non e' 
equivalente a sdoganare veri e propri errori. E neanche a pensare che 
tutte le soluzioni siano equivalenti.