Слияние кварков может дать в десять раз больше энергии, чем термоядерный синтез
Ученым удалось преодолеть огромные барьеры в прошлом году, чтобы приблизить нас к управляемому ядерному синтезу, а вместе с этим и к использованию почти неограниченных запасов чистой энергии. Но что, если удастся найти гораздо более мощный источник энергии? По мнению исследователей из Тель-Авивского университета и Чикагского университета, такая возможность существует, и это связано со слиянием элементарных частиц, известных как кварки — полученная при этом энергия будет в десять раз превышать энергию термоядерного синтеза.
Кварки (не путать с инопланетянином из Star Trek: Deep Space Nine) — это крошечные частицы, из которых состоят нейтроны и протоны в атомах. Они бывают шести разных типов, но ученые говорят о них в терминах трёх пар: верхний кварк и нижний кварк; очарованный кварк и странный кварк; истинный или топ-кварк и красивый или боттом-кварк. Чтобы узнать больше, исследователи Большого адронного коллайдера (LHC) сталкивали атомы на больших скоростях. Это приводит к тому, родительские атомы расщепляются на составные части, которые сливаются с другими частицами, создавая барионы.
Предыдущие исследования показали, что при связывании кварков друг с другом высвобождается энергия. Изучая дважды очарованный барион, физики обнаружили, что для слияния двух очарованных кварков потребуется 130 мегаэлектронвольт (МэВ) энергии. И такой синтез приводит к высвобождению энергии — около 12 МэВ.
Тогда ученые сосредоточились на гораздо более тяжёлых красивых кварках. В этом случае процесс сиyтеза, по их утверждению, теоретически высвобождает примерно 138 МэВ, что почти в восемь раз больше, чем термоядерный синтез (который используется в водородных бомбах). Естественно, это встревожило исследователей, и они не решились публиковать свои выводы.
«Если бы я хоть на микросекунду подумал о том, что это будет применяться в военных целях, я бы не опубликовал эту работу», — сказал профессор Марек Карлайнер журналистам Live Science. Но дальнейшие расчеты дали основание полагать, что получить цепную реакцию с кварками будет невозможно — главным образом потому, что они не могут существовать достаточно долгое время, чтобы успеть инициировать взрыв. Кроме того, считается, что этот тип синтеза кварков может существовать только в теории.
Между тем, исследователи не пробовали осуществить сам синтез красивых кварков, но утверждают, что это технически достижимо на коллайдере.
09.11.2017 14:40
