Quelques questions sur l'antimatière

[raigo]

Salut à tous ! J'ai quelques questions concernant l'antimatière, ou plus précisément les effets de son interaction avec la matière. C'est strictement théorique

1. Si on voulait produire une explosion comparable à celle d'une hypernova (10 e46⋅joules selon Wikipedia), quelle quantité d'antimatière serait nécessaire ?

2. Quelle matière/antimatière est la plus efficace, en théorie ? Parce que j'imagine que 100 kg d'hydrogène n'ont pas le même potentiel que 100 kg de fer si on les fait réagir avec leur opposé, non ?

3. Faut-il faire réagir exactement la même quantité de matière que d'antimatière pour que le tout se transforme en énergie ? Si je mets en contact 90 kg de fer avec 100 kg d' "antifer", va-t-il me rester 10 kg de fer ? Ou est-ce qu'une réaction en chaîne va tout transformer en énergie ?

4. A quelle distance l'antimatière et la matière commencent-elles à réagir ?

J'espère que mes questions sont claires, merci pour votre aide
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[phys4]

1. Si on voulait produire une explosion comparable à celle d'une hypernova (10 e46⋅joules selon Wikipedia), quelle quantité d'antimatière serait nécessaire ?

Bonsoir, vous faites le calcul avec E = m*c² pour trouver la masse totale.

2. Quelle matière/antimatière est la plus efficace, en théorie ? Parce que j'imagine que 100 kg d'hydrogène n'ont pas le même potentiel que 100 kg de fer si on les fait réagir avec leur opposé, non ?

Le résultat ne dépend que de la masse, puisque la destruction totale de la masse produira une énergie proportionnelle : il y a tout de même un obstacle, quand les deux masses vont se toucher, l'explosion produira un énorme pression qui écartera les blocs.

3. Faut-il faire réagir exactement la même quantité de matière que d'antimatière pour que le tout se transforme en énergie ? Si je mets en contact 90 kg de fer avec 100 kg d' "antifer", va-t-il me rester 10 kg de fer ? Ou est-ce qu'une réaction en chaîne va tout transformer en énergie ?

Oui, il faut l'égalité des deux composants, dans l'exemple donné il restera 10 kg d'antifer car c'est lui qui est en excès.

4. A quelle distance l'antimatière et la matière commencent-elles à réagir ?

Seulement quand les molécules seront en contact, il n'y a pas d'effet à distance.
Vous pourriez rencontrer votre "anti-raigo", le saluer, lui parler, mais attention s'il vous tend la main !!!

[zeroabsolu]

Bonsoir à tous,

je me pose aussi quelques questions sur l'antimatière, je me permets donc de les poser dans cette file de discussion .

1° = Apparemment, j'ai vu sur un site qu'on pouvait stocker l'antimatière mais comment ?

Vous pourriez rencontrer votre "anti-raigo", le saluer, lui parler, mais attention s'il vous tend la main !!!

2° = Justement, quand la matière rencontre l'antimatière, cela crée une explosion et les 2 types de matières disparaissent .La question que je me pose est es ce qu'ils disparaissent vraiment ou es ce qu'ils partent dans une autres dimensions sous la forme d'une explosion ?(Ok, j'arrête les films de science fiction )

Je vous remercie d'avance pour votre participation .

Bonne soirée

[raigo]

Bonsoir, vous faites le calcul avec E = m*c2 pour trouver la masse totale.

Merci mais je suis un peu fâché avec les maths... et pourtant j'aimerais connaître le résultat, c'est difficile à calculer ?

Seulement quand les molécules seront en contact, il n'y a pas d'effet à distance.
Vous pourriez rencontrer votre "anti-raigo", le saluer, lui parler, mais attention s'il vous tend la main !!!

Comme dans la BD Gil Jourdan

Justement, quand la matière rencontre l'antimatière, cela crée une explosion et les 2 types de matières disparaissent

Rien ne disparaît, c'est juste que la matière se convertit en énergie

[A voir en vidéo sur Futura]

[phys4]

1° = Apparemment, j'ai vu sur un site qu'on pouvait stocker l'antimatière mais comment ?

La "bouteille" qui contient l'antimatière ne peut être faite de matière. Il faut exoploiter un milieu commun aux deux, le champ électromagnétique, la lumière interagit de la même manière et ne fait pas de distinction entre les deux.
Il faut donc créer une cavité avec un ensemble de faisceau de laser pour obtenir un creux de potentiel qui maintiendra les anti-protone et positrons produits par un accélérateur de particules.

2° = Justement, quand la matière rencontre l'antimatière, cela crée une explosion et les 2 types de matières disparaissent .La question que je me pose est es ce qu'ils disparaissent vraiment ou es ce qu'ils partent dans une autres dimensions sous la forme d'une explosion ?(Ok, j'arrête les films de science fiction )

La disparition lors de la recombinaison donne des photons, qui eux sont identiques qu'ils proviennent de matière ou d'antimatière, vous avez comme exemple une réaction bien connue :
électron + positron -> 2 gamma

La SF c'est bon avec modération et surtout en restant critique sur ce qui est possible ou pas possible.

[mach3]

Merci mais je suis un peu fâché avec les maths... et pourtant j'aimerais connaître le résultat, c'est difficile à calculer ?

non, c'est très simple, l'énergie de masse, en joules, est égale à la masse, en kilogrammes, multipliée par la vitesse de la lumière (299792458m/s) au carré.
Il suffit d'inverser pour que l'énergie vous donne la masse : m=E/c². Attention ce sera la somme de la masse de matière et de la masse d'antimatière, il faudra donc diviser par 2 pour avoir la masse d'antimatière seulement.

m@ch3

[phys4]

Merci mais je suis un peu fâché avec les maths... et pourtant j'aimerais connaître le résultat, c'est difficile à calculer ?

Oui c'est très facile à calculer : simple règle de trois c*c = 9.10¹⁶

1 gramme de matière + 1 gramme d'antimatière = 50 000 000 KWH

[raigo]

OK je suis en train de faire le calcul mais j'ai un doute... 10 e46 joules, ça veut dire dix puissance quarante six joules ? donc un 10 avec 46 zéros après ?

[phys4]

OK je suis en train de faire le calcul mais j'ai un doute... 10 e46 joules, ça veut dire dix puissance quarante six joules ? donc un 10 avec 46 zéros après ?

Oui, vous avez pris une énergie énorme, la masse correspondante c'est 1/16 de la masse du Soleil. Mais l'on pourrait qu'il suffirait de prendre 1/32 de la masse Soleil de matière avec la même masse d'antimatière pour produire cette explosion.

Allez donc faire l’expérience à quelques centaines de parsecs de chez moi, SVP.

[raigo]

OK merci En fait c'est pour une nouvelle de SF... le problème est que cette masse d'antimatière est trop importante pour avoir été synthétisée par des humains ! J'espérais que le résultat correspondrait à une petite trentaine de tonnes...

En fait il faudrait (dans mon histoire) qu'une explosion matière/antimatière située à une distance d'environ 100 000 années lumière de la Terre soit suffisante pour éradiquer l'humanité. C'est pour ça que j'ai pensé à une hypernova. Ce serait possible avec une quantité d'énergie moindre ?

[invite50625854]

Si les photons issus de la recombinaison sont tous diriger vers la terre, on doit pouvoir sacremment reduire la quantite de matiere-antimatiere pour bruler ntre pauvre planete. Pourquoi tand de violence ?
Il est VRAIMENT plus couteux energiquement de fabriquer de l'antimatiere pour en recuperer un petit bout a la fin. (c'est d'ailleur surement pour ca que les militaire y regarde pas de trop, oui je suis dans le secret...)

La SF c'est de la SF, si vous etiez parfaitement coherent, vous auriez 2000 milles ans d'avance sur les meilleurs physiciens, alors je vous propose une explosion a proximite d'un troue noir, troue noir qui agit comme une lentille pour focaliser tous (la moitie) des rayons gamma sur notre pauvre petite planete. hey hey

[phys4]

En fait il faudrait (dans mon histoire) qu'une explosion matière/antimatière située à une distance d'environ 100 000 années lumière de la Terre soit suffisante pour éradiquer l'humanité. C'est pour ça que j'ai pensé à une hypernova. Ce serait possible avec une quantité d'énergie moindre ?

Une distance de 100 000 al. c'est hors de la Voie Lactée, à cette distance aucune explosion ne serait dangereuse pour nous.
Une focalisation bien ciblée serait nécessaire pour que l'humanité soit en danger avec quelques tonnes.

A titre de comparaison, la Terre reçoit du Soleil, 2 kg d'énergie par seconde soit l'énergie qui serait générée par 1+1 kg de matière + antimatière par seconde.
Heureusement ce n'est pas un spectre gamma. L'atmosphère filtre énormément car elle ne nous laisse qu'entre la moitié à un tiers de l'énergie reçue.

[raigo]

OK merci pour ces réponses ! Bon il faudrait que je revoie ces valeurs... Si la distance est de 1000 al et que j'ai 2000 tonnes de matière/antimatière, j'ai de quoi griller l'atmosphère ? Parce qu'une focalisation grâce à un trou noir me semble difficilement compatible avec mon histoire...

[phys4]

OK merci pour ces réponses ! Bon il faudrait que je revoie ces valeurs... Si la distance est de 1000 al et que j'ai 2000 tonnes de matière/antimatière, j'ai de quoi griller l'atmosphère ? Parce qu'une focalisation grâce à un trou noir me semble difficilement compatible avec mon histoire...

Une SF trop technique n'est plus de la SF. Ne vous cassez pas trop la tête, vous n'arriverez pas à quelque chose de logique.

Votre explosion non directive à 1000 al. sera invisible : je vous ai donné comme exemple l'énergie reçue par la Terre (2kg /sec) cela signifie aussi que l'énergie dissipée par le Soleil vaut 2 000 000 000 fois plus, soit Soleil = 4 000 000 000 kg /sec.

Imaginons vos 2 000 000 kg à 1000 al. et ramenons les à la distance du Soleil en divisant par le carré de la distance : il reste 0,5 µg soit à peine quelques KWH = un gros pétard à la distance du Soleil !!!!

Vous comprenez que même à la distance du Soleil, il faudrait plusieurs fois la puissance du Soleil . Vous pouvez mesurer à quel point c'est insurmontable.

[raigo]

OK merci, maintenant c'est plus clair. Dommage, l'humanité s'en sort encore une fois