ginevra
considerazioni
generiche, sintetiche, elementari
sull'esperimento in attuazione nel collisore LHC
(Large Hadron Collider)
la legge
fondamentale della chimica afferma che in ogni trasformazione
chimica la massa rimane costante:
la massa totale dei reattivi risulta equivalente alla massa
totale dei prodotti di reazione
C + O2 >>> CO2 (12g + 32g >>>44 g) + energia (393.500 joule)
qual'è l'origine della energia che compare nella combustione ?vedi a fine pagina
vedi diapositiva con powerpoint
esistono
trasformazioni a livello nucleare nelle quali viene liberata
notevole
quantità di energia e si riscontra contemporaneamente
una significativa scomparsa di massa
(reazioni di decadimento nucleare, fissione, fusione,
annichilazione)
decadimento radioattivo
vedi diapositiva con powerpoint
fissione nucleare
vedi diapositiva con powerpoint
fusione nucleare
vedi diapositiva powerpoint
annichilazione
vedi in sito per annichilazione
Generalmente
un'annichilazione segue sempre una creazione di coppia,
poiché l'antiparticella non può esistere nel nostro mondo
materiale:
un antielettrone, ad esempio, generatosi per creazione di coppia,
non appena incontra un elettrone annichila producendo due raggi
gamma
che dipartono nella medesima direzione su versi opposti
e ripartendosi
l'energia totale di 1.022 MeV,
ed ognuno dei due raggi gamma emergenti sarà di 0.511 MeV.
la massa dei
componenti un nucleo risulta maggiore della massa del nucleo
risultante:
la massa scomparsa genera la forza legante i nucleoni
protone + neutrone >>> deuterio
vedi diapositiva powerpoint
applicando
la relazione fondamentale di Einstein che collega massa ed
energia
si può ridefinire la legge di conservazione della massa
considerando che
la massa scomparsa compare come massa equivalente sotto forma di
energia
Massa = E / c2
E = m * c2
(energia = massa
moltiplicata per velocità della luce)
Misure di energia e loro conversione
Erg
( se massa in grammi e velocità in cm/sec)
Joule
(se massa in chilogrammi e velocità in m/sec)
1 joule = 107
erg
eV =(elettronvolt) = 1.6*10-12
erg = 1.6 * 10-19 joule
Mev (megaelettronvolt) = 106
eV
Gev (gigaelettronvolt)
= 1000 Mev = 109 eV
Tev (teraelettronvolt)
= 1000 Gev = 1012 eV
Energia equivalente alla massa a
riposo di una particella:
E = m * c2
erg, o joule , o Mev
massa equivalente per elettrone e positrone
E = m * c 2
= 9*10-28g * (3*1010cm/s)2
=
= 81*10-8erg = 5*105
eV = 0 .5
Mev
la
energia equivalente alla massa a riposo del protone si può
calcolare con la formula
E = mp*c^2 (939 Mev)
E = m * c 2
= 1.6*10-24g * (3*1010cm/s)2
=
= 144*10-5erg = 9*108
eV = 900 Mev
(939 Mev)
la
energia che compare nella combustione del carbonio si può
ritenere generata
dalla scomparsa della massa , calcolabile con la formula
Dm = E / c^2 (4.37 * 10^(-12) Kg))
Massa = E / c2
= 339500 joule / 9*1016 m/s2
=
= 4.37 * 10-
si
osserva che mentre nelle reazioni chimiche la massa che scompare
è praticamente
non rilevabile con gli strumenti a disposizione essendo
assolutamente trascurabile
quella che invece scompare nelle reaziomi a livello nucleare
risulta significativa
e anche l'energia generata proporzionatamente rilevante