$ \newcommand{\uni}[1]{\ \mathrm{#1}} \newcommand{\E}[1]{\times 10^{#1}} \newcommand{\ket}[1]{|#1\rangle} $

萌狸
狸群 中微子反应类型

LePtC
16:59:46
是这个
N31Welt
17:00:50
谢谢狸子截屏
xyfd
17:00:54
妈呀,这几天除了吃饭睡觉就是学软件了
章鱼喵
17:01:56
我来看看PDG 的表格哈,原则上来说是可以的啊,总会有 thermal emission 嘛
章鱼喵
17:02:07
具体的反应的 channel 我来查查
章鱼喵
17:05:24
我觉得我傻了
N31Welt
17:05:37
章鱼喵
17:06:13
必然有啊 , muon neutrino + n/p -&get; muon + p/n 必然要发生的
KaiserKatze
17:07:04
那是什么
章鱼喵
17:07:45
KaiserKatze
17:07:53
@Probe 那个好像是飞机杯
N31Welt
17:08:12
@章鱼喵 如果,这种反应大规模发生,铁靶是裂变还是聚变?
章鱼喵
17:08:52
这个不是聚变裂变,名字我也不知道
章鱼喵
17:09:11
protonization?
栗子球
17:09:13
@KaiserKatze ?
栗子球
17:09:25
群里没有叫这个的吧
xyfd
17:09:37
中微子跟原子反应……
KaiserKatze
17:09:39
飞机啊
xyfd
17:09:47
说的是探测中微子的试验吗
xyfd
17:09:59
当时是用了一条船的废铁?
栗子球
17:10:07
嗯,我也觉得是飞机
KaiserKatze
17:10:15
把中子撞成质子还行
KaiserKatze
17:10:25
我想拿电子撞@_@
章鱼喵
17:10:38
这个是恒星特别是超新星里面的非常重要的反应,贡献 nucleosynthesis
栗子球
17:10:46
撞了就变正了嘛
KaiserKatze
17:11:33
撞了会提供能量,有了能量可以产生新栗子2333
栗子球
17:12:02
章鱼喵
17:12:30


我之前做的表,上面说的这个过程好像我知道的唯一的名字就是 neutrino capture,不过表里面是 electron channel 如果是 muon 的话,是 muon channel
N31Welt
17:12:56
栗子球
17:13:13
N31Welt
17:14:31
栗子球
17:14:48
撞成质子是像漫画画的那样嘛
章鱼喵
17:15:36
漫画里不是电离么?
栗子球
17:17:15
这个漫画是从科学松鼠会那找的
章鱼喵
17:17:39
打掉一颗电子感觉好像是院子电离什么的
章鱼喵
17:17:41
原子
N31Welt
17:19:03
铁核被撞后会有啥结果,损失质子?
xyfd
17:19:09
原文是 are you sure?
栗子球
17:19:14
就像极光那样?
xyfd
17:19:18
im positive
栗子球
17:19:47
看来大家都看过这个啊
xyfd
17:20:12
四五年前的漫画了吧
xyfd
17:20:17
貌似高中看到
xyfd
17:21:57
中微子和铁反应的话应该是反中微子吸收了吧
xyfd
17:22:17
出来一个正电子可以观测
栗子球
17:22:17
嗯,我也是高中时在杂志上看到的
章鱼喵
17:24:01
@xyfd 可以是中微子也可以是反中微子
xyfd
17:24:32
中微子吸收感觉不好观测效应
xyfd
17:24:36
出来的是电子
章鱼喵
17:25:21
都很好观测的,就连 neutral current 出来的其他的东西都很容易观测
xyfd
17:25:32
他问得铁我觉得像是第一次探测中微子那个实验……
章鱼喵
17:25:40
第一次是用的 Ar
章鱼喵
17:25:43
Argon
章鱼喵
17:26:20
哦哦,你是说反应
章鱼喵
17:26:45
嗯嗯是呢,出来的是反中微子,因为当时用的是反应堆的源,中微子最多
章鱼喵
17:27:21
Argon 是 drift 的,所以跟具体出来是电子还是反电子关系不大,探测效率差不多
N31Welt
17:28:36
从能量角度来看,铁靶是损失能量还是获得能量呀?
章鱼喵
17:29:50
啊这个我不知道了
章鱼喵
17:29:58
来搜一下PDG
章鱼喵
17:34:36
对于 MeV 这样能量的中微子来说,我想起来,在恒星的 nucleosynthesis 里面,中微子的作用的 deposit energy ,所以应该铁获得能量。不过具体应该是跟散射的机制有关吧,elastic 和 nonelastic 肯定也不一样。我看看是否可以算 elastic 的。
N31Welt
17:39:58
章鱼喵
17:46:18
不行我不知道怎么解决这个问题
N31Welt
17:47:43
能得出定性结论就足够了,定量计算太麻烦了
章鱼喵
17:50:56
定性就这样定吧,假定中微子的能量很小,比如百MeV一下。如果是 neutrino capture, 铁从 铁核变成钴的同位素,因为 n-&get;p 了所以其实变轻了,忽略核子之前 binding energy 的变化。如果是 antineutrino capture,就反过来,变重了。
N31Welt
17:54:11
那具体要看入射中微子的能量
N31Welt
17:54:39
谢谢章鱼猫大锅
章鱼喵
17:55:09
能量太高了,各种结构的因素就进来了,而且不是 elastic 了,那些我都不懂。能量低的话,可以认为铁核基本上没有三动量,只有质量变化。
喵渣
17:55:43
感觉铁是稳定的,把它撞成不稳定的核之后肯定会有次级的很多反应,被加热的可能性大一点
章鱼喵
17:56:12
哦哦不知道这个因素有多大呢?
章鱼喵
17:56:34
好像应该看平均核子能量?
章鱼喵
17:57:07
好吧我觉得我说错了,好像不能忽略 binding energy ,所以应该按照 @mz 说的来吧
喵渣
17:57:20
不知道……不熟悉这种能区的物理orz
章鱼喵
17:57:43
就是说,因为铁核的平均核子能量最低,所以应该是不管是 neutrino capture 还是 antineutrino capture ,总是铁核获得能量。
章鱼喵
17:58:06
铁56吧,也不能是所有的铁核
N31Welt
18:00:00
铁56丰度91.7%,代表整体情况足够了
章鱼喵
18:00:19


噗,又说错了,平均核子能量最高,这样的话,应该是失去能量。
xyfd
18:01:06
结合能……
xyfd
18:01:13
结合能最高
章鱼喵
18:01:42
一开始还以为binding energy 可以忽略来着,所以一开始说错了。
章鱼喵
18:02:34
(核物理果然很复杂)
喵渣
18:07:41
结合能可以理解为负的能量吧
喵渣
18:08:02
或者我觉得它就定义成负的才比较符合直觉
xyfd
18:08:17
核子平均质量最低
xyfd
18:08:31
我也觉得应该是负的
章鱼喵
18:09:17
好像是?我来看看维基
章鱼喵
18:10:28
哦哦好像是结合能最高的,对应了平均核子质量最低。
N31Welt
18:10:34
铁有点太特殊了,聚变最终产物,如果是比铁轻一些的金属,应该是得到+能量
章鱼喵
18:11:00
为什么铁是最终产物呢?
N31Welt
18:11:57
比铁重的元素聚变“吸热”
章鱼喵
18:13:13
可是引力系统是个负熵系统啊,体积变小的时候内能增加的,恒星只需要变小一下就可以产生更重的元素了吧?吸热也无所谓吧?
N31Welt
18:13:22
正常大小的恒星聚变到最后最高只能得到铁元素,比如太阳
章鱼喵
18:14:12


感觉太阳还是有别的东西的
N31Welt
18:14:27
铁以后的元素都是超新星,或者中子星合并的产物
章鱼喵
18:14:41
哦哦我想成了 Sulfur 比铁重了
章鱼喵
18:14:44
原来比铁轻
N31Welt
18:15:47
那些重元素不是太阳本身聚变产生的,是上一代超新星爆发遗留在星云里的元素
N31Welt
18:16:45
太阳里还有金元素呢
xyfd
18:17:03
去挖金子
章鱼喵
18:17:37
好像也是可以理解的,如果恒星质量太小的话,似乎没有足够的压强产生足够的密度,能够让 Boltzmann distribution 的 tail 足够大,然后能够突破 column barrier,所以也就不太能够发生继续的聚变。
N31Welt
18:17:39
最好趁夜里去挖,凉快
章鱼喵
18:18:54
可是如果有足够的中微子的话,似乎就可以了,因为可以获取中微子,然后 n-&get; p 或者 p-&get; n,不管哪一种,然后alpha 或者再 beta decay,不久可以获得更高的元素了么?
章鱼喵
18:19:09
太阳真的只能产生到铁么?
xyfd
18:19:35
是的
xyfd
18:19:55
最多我觉得再多一两个质子了……
xyfd
18:20:08
原子核里总共就那么几个粒子
N31Welt
18:20:20
铁以下的元素聚变放热,到了铁聚变就开始吸热了
xyfd
18:20:22
质子太多不稳定吧
章鱼喵
18:20:29
总之聚变是不行了,但是通过neutrino capture 应该可以吧
章鱼喵
18:20:59
我们可以估算一下啊,如果没有染料了,太阳会变成多大呢?
N31Welt
18:21:07
关键是中微子击中铁原子核概率太低
章鱼喵
18:21:26
然后根据这个负熵系统释放的能量,可以看一下平均下来,这些引力的能量能不能够从铁到更高的元素的。
xyfd
18:21:27
太阳有足够的时间
N31Welt
18:23:59
每一秒钟,有超过50万亿来自太阳的中微子穿过我们身体
章鱼喵
18:32:06
所以 white dwarf 的话,变成1.01倍的太阳半径,这就意味着释放的引力能量是 10^4倍现在的。现在的话只有 10^32 MeV平均到所有的原子核。
假定大多都是He,太阳大概有 10^56次方个原子核,所以平均下来,太阳从现在的状态塌缩到 white dwarf的话,每个原子核平摊到 0.5 MeV 左右,这样好像还挺多的。要多少才能进行下一步反应?