Fizycy odkryli tak potężną reakcję, że bali się ją ujawnić

Fizycy z CERN poinformowali o odkryciu reakcji kwarkowej, która może wytworzyć kilkakrotnie więcej energii niż podczas wybuchu bomby wodorowej. Naukowcy zastanawiali się, czy ze względów bezpieczeństwa nie zachować tej informacji dla siebie.

Kwarki to najmniejsze cząstki elementarne, składniki materii. Zbudowany jest z nich cały świat, który nas otacza. Kwarki łączą się na różne sposoby tworząc różne rodzaje cząstek. Jest ich sześć i mogą być lekkie lub ciężkie. Dwa podstawowe kwarki to górny i dolny. Pozostałe cztery są cięższe i nietrwałe. Są to kwarki: dziwny, powabny, niski (zwany też pięknym) oraz wysoki (zwany też prawdziwym).

Badacze z CERN odkryli, że kwarki niskie teoretycznie mogą się ze sobą połączyć wytwarzając przy tym około osiem razy więcej energii, niż podczas wybuchu najsilniejszego ładunku znanego ludzkości – bomby wodorowej. Stojący za odkryciem fizycy Marek Karliner z Uniwersytetu w Tel Awiwie oraz Jonathan Rosner z Uniwersytetu Chicago zastanawiali się, czy nie trzymać tego odkrycia w tajemnicy. Ostatecznie publikacja ukazała się na łamach pisma „Nature”.

Energię na subatomowym poziomie mierzy się w megaelektronowoltach (MeV). Naukowcy obliczyli ilość energii, która zostałby uwolniona w wyniku połączenia dwóch kwarków niskich. To 138 MeV, podczas gdy fuzja deuteru i trytu – paliwa pierwszej bomby wodorowej „Ivy Mike” zdetonowanej na atolu Enewetak w 1952 roku, jak dotąd najsilniejszej w ludzkim arsenale, wynosi 17,6 MeV.

Karlinem oraz Rosner zastanawiali się, czy skonstruowanie kwarkowej bomby jest możliwe. Pytali też o zdanie innych kolegów po fachu i doszedł do wniosku, że taki ładunek obecnie nie jest możliwy do skonstruowania.

Bomba wodorowa czerpie swoją ogromną moc z reakcji łańcuchowej – ogromnej ilości fuzji deuteru i trytu w krótkim czasie. Musi mieć też niezbędny zapas paliwa, by do takiej reakcji łańcuchowej doszło. Fizycy uznali, że taka reakcja łańcuchowa nie byłaby możliwa w przypadku kwarków niskich przede wszystkim dlatego, że rozpadają się już po jednej pikosekundzie (jednej bilionowej części sekundy). Efektem rozpadu są dwa kwarki górne, z których nie można uzyskać tak wielkiej energii.

Takie kwarki można uzyskać w Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC) w CERN. Jednak obecnie nie znamy technologii, dzięki której można by je przechowywać. Poza tym ilości, które można uzyskać w CERN nie wystarczyłyby do produkcji ładunku. Jednak w przyszłości technologia może pozwolić spełnić warunki do produkcji takiego paliwa.

– Muszę przyznać, że kiedy po raz pierwszy zdałem sobie sprawę, że taka reakcja jest możliwa, byłem przerażony. Gdybym choć przez jedną krótką chwilę uznał, że odkrycie to ma zastosowania militarne, nie opublikowałbym tego – powiedział w rozmowie z serwisem „Live Science” Karliner. Badacz dodał, że odkrycie jest ekscytujące, ponieważ jest to pierwszy dowód teoretyczny, że możliwe jest łączenie cząstek subatomowych w sposób, który uwalnia energię,

 

 

Na zdjęciu fotografia z testu bomby wodorowej „Ivy Mike”.

Źródło: Live Science