Si pudieras acumular una concentración de electrones igual a la masa de un cuarto u otro objeto pequeño y dispararlo como un proyectil, ¿cuáles serían las implicaciones de tal dispositivo?

Según la Casa de la Moneda de los Estados Unidos, una cuarta parte tiene una masa de 5.670 g. Dada la masa de electrones, el número de ellos que necesita para tener la masa de un cuarto es de aproximadamente 6.22 x 10 ^ 27. Dada la carga de electrones, esto equivaldría a 9.97 x 10 ^ 9 coulombs.

Eso es 10 mil millones de culombios … ¡10 MIL MILLONES DE COULOMBAS!

Y vamos a empacarlos en el volumen de un cuarto, ¿eh? Supongamos que los empaquetamos en una pequeña esfera con el mismo volumen que un cuarto, que, una vez más, según la Casa de la Moneda, es de alrededor de 1.582 cm cúbicos. Eso significa que estamos acumulando materia a una densidad de carga de 6.3 x 10 ^ 14 coulombs por metro cúbico, contenida dentro de una esfera de radio 7.23 mm.

Uf … se necesitarán manos realmente fuertes para hacer esa sonrisa. ¿Qué tan fuerte preguntas? Excelente pregunta ¿Cuánta energía se necesitaría para crear esta pequeña bola (suponiendo que la recolección de todos los electrones ya se haya hecho para nosotros, por supuesto)? La auto energía de una distribución de carga dice:

[matemáticas] W = \ frac {1} {2} \ int_V \ mathrm {d} ^ 3 \ vec {r} \ rho (\ vec {r}) \ phi (\ vec {r}) [/ math]

Puede realizar el trabajo de hacer esa integral, o simplemente buscarla y encontrar:

[matemáticas] W = \ frac {3Q ^ 2} {20 \ pi \ epsilon_0 R} = 2.22 \ veces 10 ^ {32} J [/ matemáticas]

Ahora solo para ponerlo en perspectiva, ¡esa es la misma cantidad de energía que la SALIDA TOTAL SOLAR MÁS DE 6.7 DÍAS!
Pero, ok, hemos estado trabajando y tenemos manos bastante fuertes. Entonces juntamos esta pequeña bola de electrones y la colocamos en cualquier parte de la tierra.

¡ADIÓS!

No puedes hacer eso; los electrones no se mantendrán unidos ya que todos están cargados negativamente y se repelerán entre sí.

Si de alguna manera logras hacer eso, lo que tendrás es básicamente equivalente a un dispositivo que dispara cuartos, lo que no es muy útil.

Esto me hace pensar en los viejos televisores Cathode Ray Tube de mi juventud, ver Cathode ray tube, que hicieron las imágenes en la pantalla disparándole electrones. La energía que contienen los electrones se convirtió en luz y calor, etc.

Los haces de electrones se pueden usar para soldar metal con metal; consulte Soldadura con haces de electrones.

También vea los aceleradores de partículas de electrones descritos en http://en.wikipedia.org/wiki/Par… .

Los electrones se alejarían inmediatamente unos de otros empujados por un campo electrostático fuerte, por lo que sería imposible dispararlos como un solo proyectil. si se pregunta cuáles serían las consecuencias de agregar esta cantidad de electrones a su objeto (por ejemplo, uno por uno), bueno, espero que en algún momento el campo electrostático sea más fuerte que cualquier unión de electrones a los átomos, por lo que electrones adicionales simplemente volarían lejos del objeto.

Esto sería efectivamente un cañón de “rayos beta” o “partículas beta”.

Podrías realizar espectrometría de masas mediante bombardeo electrónico, destruyéndote a ti mismo y a tu objetivo simultáneamente en la gran mayoría de los casos.

No sé cómo se podría “acumular una concentración de electrones igual a la masa de un cuarto”. Se necesitaría una enorme cantidad de energía para hacer esto debido a la repulsión eléctrica. Tan pronto como el proyectil abandonara la boca del dispositivo, los electrones volarían en todas las direcciones a gran velocidad, convirtiendo al operador en un objetivo. Creo que el efecto neto sería más como una bomba explotando que disparando un misil.

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