Si una nave espacial de propulsión nuclear se acerca a la velocidad de la luz, ¿su combustible nuclear se acercará a la masa crítica?

Answer 1

La masa solo aumenta en relación con el observador externo. En el barco, queda un kg de uranio, un kg de uranio.

Pero aquí hay un punto interesante, usted dijo que la nave nuclear se acercaba a la velocidad de la luz. No importa cómo lo corte, no puede llevar suficiente combustible radiactivo a bordo para acercarse a la velocidad de la luz. La masa a la energía es demasiado pequeña. Hay un libro que disfruté leer cuando era un adolescente llamado “Robo de Júpiter”. En ese libro, los extraterrestres usaron Nuclear Fusion, y eso requiere tanto combustible que necesitaban para robar un gigante gaseoso. Nunca verifiqué los cálculos, pero parecían creíbles.

Ahora la fusión es una reacción nuclear, así como la fisión. Si su nave recoge la masa a medida que avanza por una cuchara de chorro de ram, entonces podría acercarse a la velocidad de la luz. Ahora, en este caso, su suministro de combustible se basa en la cantidad de gas interestelar. Afortunadamente, la fusión no tiene una “masa crítica”. Pero esperaría porque estaba pasando más y más gas por segundo, si el tamaño de la cuchara de ram no se ajustaba, eventualmente recolectaría combustible más allá de la velocidad que podría arder su jet de ram de fusión. Entonces probablemente quemarías tu motor.

Answer 2

Así no es cómo funciona. La masa no aumenta con la velocidad, la energía sí. 1 kg de plutonio se mantendrá 1 kg de plutonio, sin importar la velocidad.

Editar: lo que quise decir era: el número de átomos no aumenta. La masa relativista es una cosa y cambia con la velocidad, pero eso se refiere a la energía de un sistema, no a su número de átomos o algo, que es realmente el punto aquí, ya que el número de átomos es el factor decisivo con respecto a la masa crítica. Editar fin.

Sin embargo, una nave espacial impulsada por fisión nuclear tendrá suficiente material a bordo para alcanzar la masa crítica. El punto crucial es: no dejes que se junten.

Necesita en algún lugar entre 9 y 10 kilogramos (en una bola de alrededor de 10 cm de radio) de Plutonio-238 para alcanzar la masa crítica, el punto en el que un cuerpo puede sostener una reacción nuclear por sí mismo. Ese requerimiento de masa se puede cambiar manipulando la temperatura, la densidad y otros factores, pero la velocidad no es uno de ellos.

Entonces, la lección es: mantenga su material en trozos de masa no crítica y cuando necesite que tengan masa crítica (en un motor nuclear, si es un diseño que lo requiere) simplemente pegue trozos juntos. Hasta entonces, manténgase alejado del letrero que grita “radiación”. No importa la velocidad, esos trozos permanecerán en su lugar y no comenzarán a emitir demasiada radiación al azar o peor.

Answer 3

La velocidad es una cosa relativa. Ciertamente es posible (desde una perspectiva teórica) que alguien, en algún lugar, vea la nave como apretando contra la velocidad de la luz.

Pero, en la nave espacial, no pasa nada. En lo que respecta al barco, está muerto en el agua.

Las cosas no cambian en la sala del reactor: la cantidad de uranio es la misma.

La respuesta:

No. El combustible nuclear no se acerca a la masa crítica.

Answer 4

Está bien establecido que ningún objeto con masa en reposo puede viajar con velocidad de la luz. Pero podría acercarse a la velocidad de la luz. En este caso, la masa del objeto en movimiento, es la nave espacial en su conjunto, se da como M = m / [1-v ^ 2 / c ^ 2], donde m es la masa en reposo. Ahora el combustible como U-235, a la nave espacial es parte de toda la masa, cuando está en reposo o en movimiento http://object.Para el observador en la nave espacial, nada está aumentando. pero para el observador de otro marco notará que M está aumentando a medida que v —-> c, de acuerdo con la http: //formula anterior. Entonces no hay combustible nuclear no se acerca a una masa diferente de su masa real como combustible.

Answer 5

Desde el punto de vista de las naves espaciales, todo lo demás viaja cerca de la velocidad de la luz. No hay ningún experimento que puedas hacer en la nave espacial que te dirá qué tan rápido vas, de hecho, esto es engañoso porque toda la velocidad es relativa a algo.

Este es el punto de la relatividad. A las leyes de la física no les importa dónde se encuentre, en qué dirección se encuentre o su velocidad.

Answer 6

No. La masa relativista es una idea engañosa que se ha descartado principalmente.

¿Qué es la masa relativista y por qué no se usa tanto?

En este caso, la masa crítica es la masa en reposo necesaria para tener suficientes átomos del combustible presentes para producir una reacción en cadena. Es el número de átomos (y la densidad del material) lo que cuenta, no la masa total.

Answer 7

No.

La contracción de la longitud no es detectable en el marco móvil, y la física no puede decirle qué tan rápido se está moviendo, o en qué dirección se está moviendo, mediante las pruebas que realiza en su laboratorio.

Además, si el tiempo también se dilata, ¿eso no ralentiza también la reacción nuclear, para aquellos de nosotros en reposo?