중성자 별 스푼이 그대로 남아 있습니까?


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사람들은 중성자 별 한 스푼의 무게가 10 억 톤 이상이라고 말한 것을 들었습니다. 우리가 1 큰술을 가져갈 있다면 여전히 같은 밀도로 그대로 남아 있습니까?

답변:


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우리가 중성자 별 물질을 가져다가 어쨌든 시험을 위해 어딘가로 운반하면 (예를 들어 지구), 결과는 치명적일 것입니다. 예를 들어 kg / m 의 밀도에서 중성자의 수 밀도는 m 이며 내부 운동 에너지 밀도는 J / m (이 밀도에서 변성 중성자의 이상적인 기체에 대한 관련 방정식을 사용하여 계산). 따라서 20 억 톤의 질량을 가진 20ml의 큰 스푼에서도 배의 J의 운동 에너지가 있습니다. 원자 폭탄)이 릴리스됩니다3 ~ 6 × 10 43 3 3 × 10 32 3 6 × 10 27101736×104333×103236×1027즉시 .

에너지는 약 중성자 의 형태 로 약 0.1-0.2 에서 이동 합니다. 그래서 약은 0.1에서 여행 (억 톤에 대한)의 절반 중성자처럼 말하기 지구에 쟁기질. 내가 수학을 올바르게했다면, 그것은 지구에 30km / s로 충돌하는 50km 반경의 지구 근처 소행성과 거의 같습니다. c c1039cc

조밀 한 중성자 별 가스의 중성자는 상대적으로 안정적입니다 (베타 붕괴는 전자 퇴화에 의해 차단됨). 위에서 설명한 확장은 베타와 전자로의 붕괴를 허용하지만 10 분의 시간 단위로 발생하므로 초기 파괴와는 거의 관련이 없습니다. 그러나 수십 분 후에 수십 분에 걸쳐 이온화 수소 구름이 확장되어 결국에는 끝이납니다.

중성자 별 물질을 중력 결합시키는 최소 크기는 약 것으로 생각됩니다 ( 여기 참조 ). 더 낮은 질량에 대한 평형 전자 밀도 (중성자 별 물질에 항상 존재하는 일부 전자 및 양성자가 있음)는 너무 낮아 중성자 베타 붕괴를 차단할 수 없습니다.0.15M


우리가 불활성 뉴트로 늄 을 골랐다면 ? (btw, "자유로운 중성자는 반감기가 약 10.3 분으로 붕괴 될 것입니다." -> 이 물질의 숟가락의 "부패 방사선"강도는 아마도 연쇄 반응 없이도 원자 폭탄
SF.

@SF 당신은 나의 대답을 완전히 오해했습니다. 물질 은 그것의 거대한 축퇴 압력과 운동 에너지로 인해 폭발한다 ( 의 상당 부분에서 팽창 ). 중성자 붕괴와 전혀 관련이 없습니다. "불활성 뉴트로 늄"이란 무엇입니까? c
Rob Jeffries

자, 이제 나는 그것을 받고 있어요 - 당신은 보통과 연관된 "운동 에너지"저를 혼동 운동 이 경우에는 탄성의 하위 원자 대응의 더있다.
SF.

@SF 아니에요. 압력, 동역학 이론 등. 중성자는 모멘텀이 크다.
Rob Jeffries

감동적인. 다음 "What If"부분에 있어야합니다.
피터-모니카 복원 복원

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아니요, 중력에 의한 큰 압력이 없으면 안정적이지 않습니다. 최소한의 안정적인 크기가 있지만 숟가락보다 훨씬 큽니다.


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중성자가 전자와 양성자로 돌아가는가? 아니면 동시에 만들어진 중성미자가 더 이상 주변에 없기 때문에 가능하지 않습니까?
matryoshka

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@Grace, 자유 중성자는 자발적으로 양성자와 전자, 중성미자로 붕괴합니다. 자세한 내용은 베타 붕괴를 찾아보십시오.
스펜서

저밀도 환경 에서 @Spencer free neutron은 양성자와 전자로 자연적으로 붕괴됩니다. 그것들은 중성자 별 물질이 아니거나 쉽게 없습니다.
Rob Jeffries

@RobJeffries, 그건 사실이지만 환경은 그것을 유지하기 위해 완전한 중성자 별의 중력이 없으면 고밀도 상태에 머물지 않을 것입니다.
스펜서
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