Antimaterie als brandstof
-
Hoi allemaal,
Een vriendin en ik zijn op dit moment bezig met ons PWS over antimaterie als brandstof. Hieronder alvast onze hoofdvraag en deelvragen, ze zijn nog niet heel concreet maar dit is wel ongeveer wat we willen vertellen:
Hoofdvraag:
-Kan antimaterie in de toekomst ingezet worden als brandstof in de lucht-/ruimtevaart?
Deelvragen;
-Wat is antimaterie?
-Hoe kan antimaterie geproduceerd worden?
-Hoe kan antimaterie opgeslagen worden?
-Hoe kan antimaterie gebruikt worden als brandstof (en hoeveel energie levert dit?)
-Wat zijn de voor- en nadelen van antimaterie als brandstof?
-Welke aanpassingen zouden gedaan moeten worden aan lucht-/ruimtevaartuigen mocht
energie ingezet worden als brandstof?Nu hebben we een paar vragen, de eerste gaat over ons praktische deel. We zouden het erg leuk vinden om een praktijk onderzoek te doen over dit onderwerp. Helaas heeft onze school ons maar 1,5 maand gegeven voor we ons concept in moeten leveren dus dat wordt redelijk krap. Maar het zou toch leuk zijn als we een practicum kunnen doen over antimaterie, zoals het aantonen van positronen zoals Carl Anderson dat deed of het bekijken van de annihilatie van een proton en een antiproton. Ook proberen we The Penning Trap te begrijpen dus een practicum daarover zou ook erg leerzaam zijn. Hebben jullie misschien enig idee hoe of waar wij een van deze practica uit kunnen voeren of andere ideeën voor een praktijkdeel?
Ook proberen we te snappen hoe de Dirac's vergelijking werkt en hoe hieruit volgt dat ook anti-elektronen zouden moeten bestaan, is er iemand die dit aan ons uit kan leggen?
Als laatste zouden we graag willen weten hoeveel procent van de energie die bij proton/antiproton annihilatie vrijkomt uiteindelijk te gebruiken is. Zo zijn fotonen en neutronen (bijna) niet te vangen dus deze kunnen niet gebruikt worden, uiteindelijk zijn dus alleen nog de muonen en paar overgebleven pionen nuttig, maar hoeveel procent van de energie bezit dit uiteindelijk?Alvast heel erg bedankt!
Groeten,
Marit Hamer
-
Hoi Marit!
Klinkt als een cool onderwerp! Hebben jullie je al een beetje verdiept in anti-matterie? Ik denk dat een proef met anti-materie op de TU Delft helaas niet mogelijk is, maar we kunnen wel samen nadenken over of er een andere proef is die we wel kunnen uitvoeren.
Over de rest van jullie vragen moet ik even wat langer nadenken! Ik kom zsm bij jullie terug!
Groetjes Coco -
Hoi Coco,
We zijn op dit moment druk bezig met ons theoretische deel over antimaterie! we hebben uitgezocht hoe antimaterie voorspeld en ontdekt is, welke deeltjes er allemaal zijn en de verschillende eigenschappen daarvan, wat annihilatie is en hoeveel energie daarbij vrijkomt (Voornamelijk proton/antiproton), hoe The Penning Trap werkt en mijn vriendin is op dit moment bezig met The Paul Trap en ik met Baryonasymmetrie (Dit interesseerde onze begeleider heel erg dus vandaar dat we hier heel globaal op in gaan). Jammer dat we waarschijnlijk geen practicum uit kunnen voeren maar dat is begrijpelijk. We hebben ook al een mail gestuurd naar de Radboud Universiteit, de ESA en het NIKHEF maar helaas nog geen reactie. Wel heel fijn dat je met ons mee wil denken! Heb je misschien andere ideeën voor ons voor ons praktische deel? En weet je misschien ook boeken of publicaties die nuttig voor ons kunnen zijn? We hebben al heel wat publicaties gevonden maar als jij nog iets weet is dat natuurlijk altijd fijn! We horen het graag van je en nogmaals bedankt!
Groetjes,
Marit (en Zarah)
-
Hoi Marit! Ik denk eerlijk gezegd dat een praktisch onderzoek met anti-materie niet gaat lukken in jullie profielwerkstuk. Anti-materie moet gemaakt worden en dat kunnen wij op de TU Delft niet met jullie doen.
Hier heb ik een uitgebreide uitleg (niet een publicatie, maar wat lager niveau) waarin wordt uitgelegd waarom anti-materie zo moeilijk te maken is. Ik denk daarom dat jullie je voor jullie PWS moeten focussen op een theoretisch onderzoek. -
Hoi Coco,
Jammer dat dit niet mogelijk is maar eigenlijk hadden we dit al verwacht. Bedankt voor het artikel en je hulp hierbij! Weet je toevallig ook iets meer over de Dirac’s vergelijking en hoe hieruit volgt dat er positronen bestaan? We begrijpen dat dit werkt aan de hand van matrixen wat we behandeld hebben dus dit snappen we, maar hoe komt dit precies terug in die vergelijking? Snap je trouwens ook (Electroweak) baryogenesis? We willen voor ons PWS ook een beetje ingaan op het asymmetrie probleem en begrepen dat dit een uitleg kan zijn maar ik snap het nog maar half. Ik hoop dat je ons kan helpen.
Groeten,
Marit Hamer
-
Hoi Marit,
Hebben jullie op school les over matrixen gehad? Dan weet ik hoe ik de Dirac vergelijking aan jullie kan uitleggen.
Baryongenesis is nogal een moeilijk onderwerp! Dit draait namelijk om drie symmetrien die ook ik altijd moeilijk vind voor te stellen. Hier moet je nogal diep op in gaan om de wiskunde te snappen. Als ik jullie was zou ik dit onderwerp oppervlakkiger bespreken, en vooral ingaan op het feit dat wij in ons melkwegstelsel alleen neutronen en protonen tegenkomen en geen anti-protonen en anti-neutronen. Dit verklaren is nogal ingewikkeld (en is zelfs door de grootste natuurkundigen niet gedaan:slight_smile: )
Als jullie er toch heel graag op in willen gaan dan kan ik jullie misschien wat literatuur aanraden, ik zal ernaar opzoek gaan!
Succes!
-
Hoi Coco,
Matrixen hebben we een tijdje geleden gehad op school, dat snappen we nog wel redelijk denk ik.
We willen toch wel een beetje op Baryogenesis ingaan, we hebben die Shakarov condities uitgezocht en die snappen we in grote lijnen. Is het dan denk je genoeg om te benoemen dat een verklaring aan deze condities moet voldoen, of om dan ook nog een verklaring te benoemen en heel globaal uit te leggen?Groeten,
Marit Hamer
-
Hoi Marit ik denk dat ik jullie vraag niet goed begrijp. Ik stuur je in de chat mijn e-mail adres, zou je je stuk over baryogenese kunnen toesturen en daarbij de vraag nog eens herhalen? Dan kan ik goed antwoord geven of het voldoende is!
Ben benieuwd!
