¿Puede una supernova de Betelgeuse neutralizar el arsenal nuclear de la Tierra?

Según un artículo en newscientist.com, un haz de neutrinos podría neutralizar las bombas nucleares al inducir una fusión lenta del combustible nuclear. El generador de neutrinos

tendría que ser más de cien veces más potente que cualquier acelerador de partículas existente

No me parece mucho, en comparación con el " 10 46 julios, aproximadamente el 10% de la masa en reposo de la estrella", que, según wikipedia, "se convierte en un estallido de neutrinos de diez segundos, que es la salida principal de una supernova".

Entonces, ¿puede una supernova neutralizar el arsenal nuclear de la Tierra?

El artículo no da el flujo o la dosis total necesaria para desestabilizar una bomba. xkcd what-if ha tenido la amabilidad de encontrar la información sobre la dosis total de una supernova, así que estamos a mitad de camino.
Bueno, no sucedió en 1987 ...
No olvides la disminución de 1/r^2 de energía de la estrella a la tierra.
betelgeuse a unos 5 * 10 ^ 18 metros de distancia, por lo que 1 / r ^ 2 ~ 10 ^ -37 disminución de energía. Esto deja 10 ^ 9 julios, un megavatio es aproximadamente 4 * 10 ^ 9 julios, creo que aproximadamente un megavatio repartido por la tierra.
Un megavatio de flujo de neutrinos es una gran cantidad de neutrinos, pero no es mucha interacción incluso a la energía más alta de los neutrinos de supernova en comparación con los neutrinos de fusión normales.
SN 1987A estaba considerablemente más lejos que Betelgeuse: 170000 Lyr frente a 700 Lyr. Con la energía de la inversa del cuadrado de la distancia que nos llega, debería ser fácil ver que 1987A no nos dice nada sobre Betelgeuse.
Un megavatio de neutrinos es mucho, pero se distribuiría uniformemente sobre el área de la sección transversal de la tierra. Las armas nucleares de la Tierra son significativamente más pequeñas que la Tierra y, por lo tanto, recibirían una fracción correspondientemente pequeña de estos neutrinos.

Respuestas (1)

no _ Las supernovas ordinarias no producen neutrinos de energía lo suficientemente grande como para causar una fusión de armas nucleares de este tipo, incluso si la disminución del flujo de la ley del inverso del cuadrado no es un problema.

El documento original en el que NewScientist basó su artículo es el preprint

Sugawara, H., Hagura, H., Sanami, T. Destrucción de bombas nucleares mediante haz de neutrinos de ultra alta energía . arXiv:hep-ph/0305062 .

Allí pudimos ver los principios en los que se basa esta hipotética arma. Para derretir un arma nuclear , se produce un haz de neutrinos de ultra alta energía (alrededor de 1000 TeV , mucho más alto que la energía que se puede lograr en los aceleradores modernos). A tales energías, el camino libre medio del neutrino es comparable con el radio de la Tierra. Al mismo tiempo, el haz sería lo suficientemente estrecho, por lo que su dispersión a la distancia en cuestión es insignificante. Los neutrinos de alta energía que interactúan con la materia producirían lluvias de hadrones . Si tal evento ocurre cerca del material fisionable, los hadrones podrían iniciar la fisión nuclear, y si el poder del haz es lo suficientemente grande, la energía liberada por tal proceso sería lo suficientemente grande como para fundir un arma nuclear (causar unchisporrotear ).

Sin embargo, los neutrinos liberados por una supernova 'ordinaria' tienen energías mucho más pequeñas (desde varios MeV hasta varias docenas de MeV). Los neutrinos de tales energías no causan lluvias de hadrones (en absoluto), la sección transversal de interacción con la materia es mucho más pequeña, por lo que los eventos de fisión inducidos serían insignificantes incluso a distancias en las que la radiación de neutrinos de las supernovas causaría una dosis letal ( Gracias, Ross Millikan por el recordatorio). (Por cierto, el arma de haz de neutrinos de ultra alta energía del papel también podría producir una dosis letal en segundos).

Entonces, incluso si el evento de supernova ocurre lo suficientemente cerca como para amenazar la vida en la Tierra, los neutrinos no dañarán las armas nucleares. Y Betelgeuse está lo suficientemente lejos como para que, si hubiera explotado, no causara un daño notable al ecosistema de la Tierra.

También se podría notar que los neutrinos de ultra alta energía detectados recientemente por el detector IceCube tienen la energía en ese mismo rango de energía (> 1 PeV), por lo que probablemente haya fuentes astrofísicas de tales neutrinos.