1. Ajay Sharma, Relativistic mass of secondary neutrons in nuclear fission

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Volume 28: Pages 157-160, 2015

Relativistic mass of secondary neutrons in nuclear fission

Ajay Sharmaa)

Fundamental Physical Society, His Mercy Enclave, Post Box 107 GPO, Shimla 171001, Himachal Pradesh, India

 

The relativistic variation of mass with speed is experimentally confirmed and widely used in physics. In fission reactions neutrons have energy 0.025eV or velocity 2,185 m/s, whereas secondary neutrons have energy 2 MeV or 1.954×107 m/s: ~ 7% speed of light. The mass of neutronshaving classical velocity is 1.0086649u and that of a neutron moving with relativistic velocity is 1.01080879u (thus the increasein mass of a neutron is0.212547% as the difference in mass is 0.00213 u). In calculations of the Q-value for fission reactions the masses of relativistic or non-relativistic neutrons is considered to be the same, i.e. 1.0086649u, which contradicts the relativistic variation of mass. Consequently, the Q-value turns out to be 173.271 MeV. If a body moves with relativistic speed then its relativistic energy (hence relativistic mass) is taken into account. If the mass of primary neutrons is considered to be 1.0086649 u and that of secondary neutrons 1.01080879 u (actual values), then the Q-value turns out to be 167.29 MeV. So there is a variation of energy: 5.99 MeV or 3.45%. This implies that the efficiency of reaction is less in this case as Q-values decrease. Therefore, in calculation of energy in reaction, the relativistic mass of a neutron must be taken into account, whence the lower efficiency of reaction/reactor is explained. It is an established experimental observation reported in the literature over the past four decades that energy emitted in fission of U235 and Pu236 is 20-60 MeV less than the energy predicted by E = mc2. This can be explained if speeds of other products are precisely measured and relativistic masses are calculated. These aspects of basic nuclear physics are not yet acknowledged, as the Q-value turns out to be lower.

 

La variation relativiste de la masse avec la vitesse est confirmée expérimentalement et largement utilisée en physique. Dans les réactions de fission, les neutrons ont une énergie de 0,025 eV ou une vitesse de 2,185 m/s, tandis que les neutrons secondaires ont une énergie de 2 MeV ou une vitesse de 1,954 × 107 m/s: ~ 7 % de la vitesse de la lumière. La masse de neutrons ayant une vitesse classique est de 1,0086649 u et celle d'un neutron en mouvement avec une vitesse relativiste est de 1,01080879 u (donc l'augmentation en masse d'un neutron est de 0,212547% car la différence en masse est de 0,00213 u). Dans les calculs de la valeur Q pour les réactions de fission, les masses de neutrons relativistes ou non relativistes sont considérées comme identiques, à savoir 1,0086649 u, ce qui est en contradiction avec la variation relativiste de la masse. Par conséquent, la valeur Q s'avère être de 173,271 MeV. Si un corps se déplace à une vitesse relativiste alors son énergie relativiste (donc masse relativiste) est prise en compte.Si la masse de neutrons primaires est considérée être de 1,0086649 u et que celle des neutrons secondaires est de 1,01080879 u (valeurs réelles), alors la valeur Q s'avère être de 167,29 MeV. Donc, il y a une variation de l'énergie: 5,99 MeV ou 3,45%. Ceci implique que le rendement de la réaction est inférieur dans ce cas vu que la valeur Q baisse. Par conséquent, dans le calcul de l'énergie en réaction, la masse relativiste d'un neutron doit être prise en compte, d'où la faible efficacité de réaction/réacteur s'explique.C'est une observation expérimentale établie rapportée dans la littérature au cours des quatre dernières décennies que l'énergie émise dans la fission de U235 et Pu236 est de 20-60 MeV et est inférieure à l'énergie prédite par E=mc2. Cela peut s'expliquer si les vitesses des autres produits sont précisément mesurées et que les masses relativistes sont calculées. Ces aspects de la physique nucléaire fondamentale ne sont pas encore reconnues, vu que la valeur Q s'avère être plus faible.

 

 

Key words: Relativistic Mass; Neutron; Fission; Energy.

 

 

Received: October 22, 2010; Accepted: February 28, 2015; Published Online: March 18, 2015

 

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