Si pudiéramos eliminar todos los electrones de un bloque de hierro, ¿cómo sería?

Tan fascinante como la respuesta de una explosión resultaría con la fuerza de 108 mil millones de bombas atómicas, las condiciones bajo las cuales todos los electrones podrían eliminarse completamente de una sustancia solo ocurrirían en un plasma, pero incluso un plasma es solo una sopa de nucleones y electrones Los plasmas se obtienen en la tierra calentando átomos para causar ionización o eliminación del electrón del átomo. Un buen ejemplo es la soldadura por arco de plasma – Wikipedia. La energía utilizada para eliminar el electrón en la soldadura por arco de plasma es de 70 voltios y al contraer el chorro, el plasma sale del orificio a altas velocidades (acercándose a la velocidad del sonido) y a una temperatura cercana a los 28,000 ° C (50,000 ° F) o más. Sin embargo, esta es una herramienta de mano.

Incluso en el Big Bang, donde el plasma era una sopa de partículas, la fuerza electromagnética estaba en vigor, y las leyes y fuerzas del universo estaban presentes, por lo que la sopa intentaba neutralizarse como parte de las leyes físicas de universo incluso bajo las temperaturas y condiciones extremas del Big Bang.

Entonces, la verdadera respuesta a la pregunta es que lo mejor que puede hacer bajo la física de este universo es ionizar completamente cada electrón de los átomos del bloque de hierro mediante el uso de un voltaje lo suficientemente alto como para causar ionización donde el bloque de hierro se convierte en un plasma. Se vería como la punta de un arco de soldadura por plasma. La eliminación completa de los electrones del plasma es imposible según las leyes de este universo, porque aumentar la temperatura o la energía del sistema, más allá de la temperatura de un plasma, solo descompone los protones sin una separación completa en dos sistemas separados de los electrones de los protones. , por lo que la explosión descrita nunca podría suceder en nuestro universo, lo cual es algo bueno.

Explotaría.

Si pudieras “desaparecer” instantáneamente todos los electrones en 57 gramos de hierro (no puedes, por supuesto), los núcleos con carga positiva [matemática] 6 \ multiplicado por 10 ^ {23} [/ matemática] se repelerían violentamente El uno al otro. Veamos, la carga neta sería de aproximadamente 5,5 millones de culombios, y la separación media de los núcleos sería de aproximadamente 1 cm, por lo que podemos obtener un límite inferior de la energía almacenada colocando dos cargas de 2,25 MC a 1 cm de distancia. Obtengo [math] 6.8 \ times 10 ^ {24} [/ math] Joules.

¡Explosión! Estar en otro lugar cuando esto suceda.

Explicación cualitativa:

Explosión instantánea Podemos aprender eso de la unión metálica. En los metales, los átomos deslocalizan sus electrones para obtener un núcleo estable. Aunque los electrones ya no están orbitando su núcleo, su carga aún se cancela. Si eliminamos todos los electrones, el equilibrio de carga se destruirá y el núcleo se repelerá entre sí impulsado por la fuerza electromagnética . Como todos los iones escaparon entre sí, formará un gas de hierro cargado. Debido a la energía extrema, el gas se expandirá rápidamente y recogerá todos los electrones libres para descargarse.

Esto no responde directamente a su pregunta, pero es lo suficientemente relevante como para darle una idea de lo que podría suceder: Proton Earth, Electron Moon.

Bueno, sería una especie de gas conductor, un plasma. Por definición, un plasma es un átomo despojado de sus electrones y, por lo tanto, está ionizado. Esto, por supuesto, requeriría una energía tremenda, la energía de algunas estrellas más antiguas, pero esta fue una pregunta teórica como la considero.