Найти в Дзене
⚡ Инженерные Знания

Почему мы не можем просто взять материю и преобразовать ее в энергию?

Согласно знаменитому уравнению Эйнштейна, материя и энергия - это две стороны одной медали. Мы уже много раз обсуждали это на канале. Но всегда, когда слышишь, что материя есть энергия, вопрос возникает только один - почему бы тогда не взять материю и не использовать её как энергию? Для чего все ухищрения и преобразования? Несмотря на то, что материя действительно эквивалентна энергии, получение энергии из материи "как оно есть" разумно обсуждать применительно к аннигиляции и делению. Хотя горение дров по большому счёту тоже будет превращением материи в энергию. Только процесс настолько сложен, что прямое использование закономерности Эйнштейна тут не совсем возможно. Поэтому, мы можем говорить тут только про аннигиляцию и деление. Аннигиляция - это когда вы берете материю и антиматерию (которая похожа на злого двойника материи) и сталкиваете их вместе.
Когда такие частицы соприкасаются, они и высвобождают всю свою энергию. Это наиболее эффективный способ преобразования материи в энерг

Согласно знаменитому уравнению Эйнштейна, материя и энергия - это две стороны одной медали. Мы уже много раз обсуждали это на канале. Но всегда, когда слышишь, что материя есть энергия, вопрос возникает только один - почему бы тогда не взять материю и не использовать её как энергию? Для чего все ухищрения и преобразования?

Энергия есть материя
Энергия есть материя

Несмотря на то, что материя действительно эквивалентна энергии, получение энергии из материи "как оно есть" разумно обсуждать применительно к аннигиляции и делению. Хотя горение дров по большому счёту тоже будет превращением материи в энергию. Только процесс настолько сложен, что прямое использование закономерности Эйнштейна тут не совсем возможно.

Поэтому, мы можем говорить тут только про аннигиляцию и деление.

Аннигиляция - это когда вы берете материю и антиматерию (которая похожа на злого двойника материи) и сталкиваете их вместе.

Когда такие частицы соприкасаются, они и высвобождают всю свою энергию. Это
наиболее эффективный способ преобразования материи в энергию, но есть одна загвоздка: у нас не так много антиматерии, и ее очень сложно производить и хранить.

Выделение энергии при аннигиляции
Выделение энергии при аннигиляции

Для понимания - только относительно недавно удалось на практике реализовать эксперимент по проверке влияния гравитации на античастицы. Долгое время не получалось создать образец, содержащий античастицы, который не "разваливался" бы раньше времени и мог бы участвовать в простом механическом эксперименте.

Поэтому, рассматривать метод аннигиляции на практике точно не очень практично. Получается, что даже тут нет такого эффекта, который мы обозначали в заголовке. Процесс довольно сложен и слово "просто" не подходит.

Процесс деления с высвобождением энергии
Процесс деления с высвобождением энергии

Следующий вариант - это деление. Деление - это когда вы берете большой атом, например уран или плутоний, и разделяете его на более мелкие атомы. При этом высвобождается часть энергии связи, которая удерживала большой атом вместе, а также некоторые дополнительные частицы, которые могут продолжать расщеплять больше атомов в цепной реакции.

Именно так работают ядерные реакторы, но они преобразуют лишь небольшую часть материи в энергию. Остальное остается в виде радиоактивных отходов. Это хорошо изученный и часто применяемый процесс, но и к нему не подходит слово "просто".

Получается, что даже прямое применение уравнения Эйнштейна требует немалых усилий. Материя хотя и является по своей сути энергией, довольно стабильна и стремится оставаться такой, какая она есть. Чтобы её развалить, нужно много энергии и подходящие условия.

И даже в этом случае не получится добиться 100%-ной конверсии, потому что часть энергии будет потеряна в виде тепла или излучения, которые вы не сможете использовать.

Не забывайте тут и о законе сохранения энергии-массы, который гласит, что нельзя создать или уничтожить массу-энергию, а только изменить ее форму.

Про термоядерный синтез или другие варианты работы с материей нет смысла даже упоминать.

Советую прочитать на канале по этой теме:

---

⚡ Обязательно подпишитесь на Telegram проекта и читайте эксклюзивные статьи! Обновления каждый день!

✅ Поддержать проект монеткой или задать вопрос можно тут! Здесь же я публикую фрагменты будущей книги

👉💖 Ставьте лайки материалу, подписывайтесь на проект!