Простая задача

[imfromjasenevo]

(вольный перевод с французского)

Русского перебежчика Литвиненко отравили полонием-210, который распадается на альфа-частицы энергии 5.3МэВ,
210Po->206Pb + α
Пренебрегая сопутствующим гамма-распадом (0.00122% процент ядер), оцените теоретический КПД электростатической изотопной батарейки с рабочим элементом 210Po
a)при обычных условиях (298K)
б)на искусственном спутнике при 10K, принимая, что для альфа-излучения выполняется эффект Мёссбауэра.

Вот такие русофобские задачи дают французским студентам.
Случай а) понятен, надо просто применить закон сохранения импульса и оценить сколько энергии остается при распаде. А вот б)я догадываюсь о чем речь, но не уверен точно.

Comments

[slobanov.livejournal.com]

а что тут русофобского-то? убили ведь перебезчика - мужики в своем праве так сказать :)

[imfromjasenevo.livejournal.com]

исправил маленько, ну официально вообще это не мы

[imfromjasenevo.livejournal.com]

но мне больше интересно решение для б), подозреваю что создали задачи хотят, что бы студенты догадались применить ограничение на кпд цикла Карно.

[oblomov-jerusal.livejournal.com]

Альфа-частицы же быстро поглощаются, насколько я помню. А для кпд по теореме Карно нужны две температуры.

[imfromjasenevo.livejournal.com]

Это шутка (см. число). Но, я, правда, составлял задачи для французских студентов (будущих инженеров) про топливные элементы и около того, в том числе, чтобы они считали КПД разных штук (например, того же топливного элемента).
Так вот, КПД топливного элемента определяется не по формуле Карно, так как топливный элемент это не тепловая машина, (а через изменение свободной энергии Гиббса реакции)

Потом задумался о других типах источниках энергии. Например, батарейка, которая использует энергию альфа распада, какой у ней термодинамический КПД?

Вопрос, на самом деле, открыт для меня.

Понятно, что в обычных условиях - главные потери будут связаны с отдачей при распаде. Но если систему охладить и импульс будет на себя принимать кристалл целиком. Тогда будет сказываться термодинамическое ограничение, но как его вычислить?
Подозреваю, что для оценки КПД, надо пересчитать скорость альфа частиц в их температуру и воспользоваться таки теоремой Карно. Но точно не уверен, надо будет подумать над этой задачей, как-нибудь.

PS
Альфа-частицы же быстро поглощаются в почти любой среде, кроме вакуума, оф кос