Rayos X / Rayos gamma "horno" vs horno microondas

Imaginemos que un vendedor lo estafó y le vendió un "horno" de rayos Gamma / rayos X en lugar de un horno de microondas común. El consumo de energía sería el mismo que el de un horno de microondas común, es decir, alrededor de 1 kW, pero el horno usaría rayos X y/o rayos gamma en lugar de ondas micrométricas. ¿Cómo notaría uno que el horno se comporta de manera diferente a un horno de microondas común?

Me doy cuenta de que la puerta de los hornos de microondas tiene agujeros que dejan pasar la luz visible pero no las microondas, así que, para hacer la pregunta más interesante, supongamos que la puerta consiste en una pared metálica gruesa. Entonces, esencialmente, el horno se ve como una caja metálica desde el exterior.

¿Se usaría la energía para calentar la comida tanto como si se usaran microondas? Si no es así, ¿se desperdicia energía para calentar las paredes del horno de rayos X?

Las microondas tienen la frecuencia adecuada para hacer oscilar las moléculas de agua. Los rayos gamma no.
@G.Smith Entonces, esencialmente, ¿cayó en el concepto erróneo que recibió una votación negativa en physics.stackexchange.com/questions/169362/… ?
Consulte iapws.org/faq1/mwave.html y en.wikipedia.org/wiki/Microwave_oven . No dije que los hornos de microondas funcionen precisamente a la frecuencia resonante del agua.
@ G.Smith Entonces, tanto los rayos X como los rayos gamma no serían bien absorbidos por la comida, si entiendo bien. Supongo que serían absorbidos por las paredes, entonces. Si es así, escriba una respuesta, la aceptaría.

Respuestas (3)

Un horno de microondas es una cavidad resonante; cualquier energía de microondas que no esté calentando la comida se refleja en las paredes y vuelve a entrar en esa sabrosa mazorca de maíz (o lo que sea). Los rayos X, sin embargo, no se reflejan, la única forma en que un poco de radiación que regresa proviene de una pared es la llamada radiación secundaria (fluorescencia).

Por lo tanto, la fuente de rayos X nominal de 1 kW no entregará su salida completa (ni nada parecido) durante un solo paso, y la radiación secundaria es de menor energía y baja eficiencia (mucho menos de la mitad después del impacto de una pared) .

Debe esperar una disminución de uno o dos órdenes de magnitud en la eficiencia de cocción y mucho calentamiento de las paredes del horno con una fuente de rayos X, incluso si fuera eficiente en energía y estuviera dirigida a golpear la comida.

También ionizará las moléculas en la comida, lo que podría causar cambios de sabor a diferencia de los causados ​​por el simple calentamiento.

Muchas gracias por tu respuesta, creo que la aceptaré pronto.

En una pregunta de un examen anterior, un experimento "realizado por un estudiante" describía cómo quitar la placa giratoria del microondas y agregar una "barra de chocolate".

Debido a que las ondas estacionarias se forman debido a las ondas EM que se reflejan en el lado opuesto del transmisor, la "barra de chocolate" solo se "derrite" en ciertos puntos periódicos, en los antinodos .

La longitud de onda de la luz se puede calcular midiendo la distancia sobre 2 norte + 1 antinodos y luego dividiendo esto por 2 norte .

Entonces podríamos calcular la frecuencia de las ondas EM que se emiten, ya que sabemos C y F = C λ y así determinar si son microondas o rayos x.

Además, los rayos X y las microondas tienen diferentes propiedades, como la forma en que interactúan con la materia orgánica, por lo que es probable que haya alguna prueba simple que pueda hacer en ese sentido.

Siguiendo esta línea de pensamiento, la luz visible tiene antinodos de longitud mucho más corta que las microondas, por lo que la barra de chocolate debería derretirse casi continuamente a través de ella. Pero eso no es lo que sucede, por supuesto. No penetra bien en la barra de chocolate en absoluto. ¡Sin embargo, los rayos X ciertamente lo harían! Entonces, lo que sucedería debería investigarse como usted dice, a partir de las diferencias en cómo los rayos X y los rayos Gamma interactúan con la materia orgánica.
Bueno, además, los rayos X pueden atravesarlo por completo con una probabilidad razonable, lo que los hace bastante inútiles para calentar.
@JonCuster eso es lo que sospechaba. Entonces, esencialmente, los rayos X y los rayos Gamma serían absorbidos principalmente por las paredes metálicas, ¿verdad? Publique esto como respuesta si es cierto ... Lo aceptaría.
los hornos de microondas tienen conjuntos de cuerno de alimentación destinados a reducir la prevalencia de antinodos y puntos calientes dentro de la cavidad. ¿Habría funcionado realmente así el experimento de la barra de chocolate en la práctica?
@JonCuster. ¿Los rayos X suaves no serían absorbidos principalmente por un cuerpo humano?
Sin embargo, el experimento no funcionaría con líquidos como el agua.

Las dosis de rayos gamma se miden en sieverts y grays: un julio por kilogramo. Una dosis de 5 sievert es mortal, pero el calor desarrollado es insignificante: un aumento de temperatura en el agua de aproximadamente 0,001 C.

Así que su horno de kilovatios estaría ionizando visiblemente el aire, creo.

Entonces, ¿esencialmente la mayor parte de la energía de los rayos gamma se usa para romper los límites atómicos/moleculares en lugar de hacerlos vibrar?
Un fotón gamma da lugar a electrones de alta energía que, a su vez, producen otras ionizaciones. Finalmente, toda la energía se convierte en calor.
Hmm, así que al final se pierde una parte de la energía para ionizar (¿y calentar?) el aire. Y lo que es absorbido por la comida también se traduce como calor. Entonces, estoy un poco perdido con la (s) diferencia (s) con el horno de microondas común, con respecto al calentamiento de la comida.
Usted preguntó qué vería (pregunta extremadamente hipotética). Le respondí que probablemente observaría un resplandor de aire en el horno.
Estoy de acuerdo, y entiendo esa parte, gracias. Pero también hice otras preguntas (último párrafo). Ahora sé que parte de la energía se gasta en ionizar el aire. Pero todavía no sé cuánto absorbe la comida y qué pasa con las paredes.
Los rayos gamma no se preocupan por las paredes, ya sean de hormigón o de aluminio. Los rayos gamma también pasarán principalmente a través de los alimentos.
Ya veo, pero creo que los rayos X están bloqueados principalmente por metales (gruesos), como podemos ver en las exploraciones médicas de rayos X. Aunque me dijeron en otra parte de este sitio web que son absorbidos por completo por la materia orgánica y, por lo tanto, por los alimentos (lo que no concuerda con los escaneos de rayos X de la OMI).
Sin saber qué energía de rayos x/gamma está involucrada, nadie puede decir si un haz de rayos x/gamma será absorbido completamente por un material o parcialmente absorbido.
@imabug pero aún puede comparar la proporción absorbida en comparación con un horno de microondas común. Seguro que hay grandes diferencias entre los rayos X de baja energía y los rayos gamma de alta energía, pero eso no implica que sea imposible comparar esos casos con las microondas.
Rayos X / Rayos gamma "horno" vs horno microondas
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