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Naturphänomene Kurioses und Rekorde aus der Tier- und Pflanzenwelt, atmosphärische und andere Naturschauspiele, verändertes Verhalten von Tieren ...

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Alt 12.01.2011, 13:04   #1
Llewellian
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Standard Gewitter erzeugen Gammastrahlen und Antimaterie

Das Fermi Gammastrahlenteleskop, eigentlich dafür gedacht, den Weltraum im Gammastrahlenlicht zu untersuchen, wurde auf der eigenen Erde fündig.

http://de.wikipedia.org/wiki/Fermi_G...pace_Telescope

Hier eine schöne Infoseite der Nasa dazu.

http://www.nasa.gov/mission_pages/GL...derstorms.html

In Kurzform:

Gewitter können nach oben gerichtete Gammastrahlenblitze abgeben. Hierbei werden Elektronen im gewittereigenen elektrischen Feld so schnell beschleunigt, das diese beim Auftreffen auf Atmosphärenatome Röntgenbremsstrahlung erzeugen. Diese wiederum beim Auftreffen auf andere Atome erzeugt Antimaterie (Elektron/Positron Paare).

Wenn die Antimaterie mit der normalen Materie rekombiniert, entsteht Gammastrahlung.

Es wird geschätzt, das bei den täglich etwa 1800 stattfindenden Gewittern pro Tag etwa 500 Gammastrahlenereignisse stattfinden.
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Alt 17.01.2011, 19:48   #2
harry
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Huch, na so langs keine schwarzen Löcher gibt, die uns fressen..

Aber spannende Info, wusste ich bisher noch nicht, es tut sich echt ne Menge bei Gewittern.
__________________

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Alt 22.03.2011, 15:27   #3
toast
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Mhhh interessante Info. Aber sollte nicht bei dem Kontakt von Materie und Antimaterie eine Annihilation folgen?
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Alt 23.03.2011, 09:19   #4
Sakslane
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Genau das passiert auch mit den Positronen. Wenn ein solches (schnelles) Positron auf Materie trifft, wird es darin typischerweise zuerst einmal durch das elektrische Feld der Atomkerne abgebremst und gibt dabei Bremsstrahlung (= Röntgenstrahlung) ab. Es wird dabei langsamer und kommt irgendwann in die Nähe eines Elektrons. Die beiden vernichten sich dann gegenseitig und bilden zwei Photonen (also Gammastrahlung), die in entgegengesetzte Richtungen emittiert werden. Genau so lassen sich Positronen nachweisen: Man hat z.B. ein Stück Metall, und wenn da gleichzeitig in entgegengesetzte Richtungen zwei Photonen mit einer Energie von je 511 keV rauskommen (was man mit Gamma-Detektoren nachweisen kann), weiß man, dass ein Positron das Metallstück getroffen hat.
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Alt 23.03.2011, 13:39   #5
toast
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Ah ha na das hört sich sehr interessant an.
Die dabei freiwerdende Energie... wie könnte man diese einfangen?
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Alt 23.03.2011, 14:02   #6
Lawrence P. W.
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Hmm, Netz??
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"Gott ist tot" Nietzsche ............................................ "Nietzsche ist tot" Gott
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Alt 23.03.2011, 15:53   #7
Sakslane
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Die Gesamtenergie dieser Strahlung / Teilchen ist so klein, dass es sich nicht lohnt Man muss sie sogar verstärken, um sie überhaupt nachweisen zu können...
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Alt 24.03.2011, 18:06   #8
toast
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mhhhhh schade aber ich dachte wenn materie und antimaterie sich auslöschen würde unheimlich viel energie frei?
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Alt 26.03.2011, 21:53   #9
Llewellian
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Öhm ja. Relativ gesehen. Wenn ein Teilchen und ein Antiteilchen zusammenstossen wird bestenfalls (zumeist entstehen dabei eigentlich andere Teilchen, sollte die Energie gross genug sein) die gesamte Masse und Bewegungsenergie in zwei Photonen umgesetzt.

Verglichen mit chemischer Energie, die du bei exothermer Reaktion zweier Stoffe bekommst, kommt auf die Masse gesehen BEDEUTEND mehr Energie raus.

Allerdings ist es wohl sehr viel einfacher eine Handvoll Kohlenstoff mit Sauerstoff umzusetzen um dabei thermische Photonen zu bekommen als eine Handvoll Antimaterie mit Materie umzusetzen und das ganze thermisch zu nutzen ^^.
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Alt 27.03.2011, 11:13   #10
Sakslane
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Wenn man jeweils 1kg Materie und Antimaterie zusammenbringen würde, würde dabei schon sehr viel Energie freiwerden, deutlich mehr als mit der gleichen Menge Kohlenstoff und Sauerstoff bei einer chemischen Reaktion Bei Materie-Antimaterie läge diese Energie etwa bei 9 * 10^16 J/kg, bei Kohle dagegen eher bei 3 * 10^7 J/kg. Mit 1kg Antimaterie wird also etwa so viel Energie frei wie beim verbrennen von 3 Mio. Tonnen Kohle.

Allerdings entsteht bei diesen Prozessen nur sehr wenig Antimaterie. Es werden nur ein paar Positronen erzeugt, und eines davon wiegt etwa 10^-30 kg. Wenn das zerstrahlt, entspricht das der Verbrennung von 3 * 10^-21 kg Kohle - das sind ca. 150.000 Kohlenstoffatome.
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