A kvarkok fúziója sokkal több energiát szabadíthat fel mint a hidrogéné

A Tel Aviv Egyetem és a Chicago Egyetem kutatói bizonyítékot találtak arra, hogy a kvark fúzió sokkal több energiát képes felszabadítani mint azt eddig gondoltuk. A tanulmányukban a csapat leírja, hogy milyen elméleteken keresztül jutottak el ezekhez a számokhoz és hogy milyen különbségek vannak a különböző kvark típusok fúziójában.

Ahhoz, hogy többet tudjanak meg a szubatomi részecskékről, a Nagy Hadronütköztető kutatói hatalmas sebességre gyorsítanak atomokat amiket ezután egymásnak ütköztetnek. Ennek az egyik következménye az, hogy az atomok alkotórészei szétesnek és elválnak egymástól, így lehetségessé válik ezeknek az alkotóelemeknek az önálló vizsgálata. Korábbi kutatásokból az is kiderült, hogy az atomok összeütközésekor néhány esetben a leszakadt részeik egymásnak ütköznek és barionokká fuzionálnak.

Más korábbi munkákból az is kiderül, hogy nagy energiák vesznek részt a kvarkok fúziójában. Az egyik ilyen kutatásban egy kétszeresen töltött barion fúziójakor, a kutatók azt találták hogy egy ilyen konfigurációba ‘erőszakolni’ a kvarkokat 130 MeV energiába kerül, viszont a kvarkok összefuzionálásával ezután 12 MeV-al több energia szabadul fel. A felfedezés hatására a kutatók gyorsan a bottom kvark felé fordították a figyelmüket, amik sokkal nehezebbek és a számításaik szerint 230 MeV kell ahhoz, hogy ezeket a kvarkokat egyesítsék, viszont ezzel összesen 138 MeV-al több energiát szabadíthatnak fel, ami a további számítások szerint nagyjából 8-szor annyi mint a hidrogén fúziójakor felszabaduló energia.

Mivel a hidrogén fúzióján alapulnak például a hidrogén bombák is ,ezért a kutatók aggódtak a felfedezés lehetséges veszélyével kapcsolatban. Egészen annyira, hogy az is felmerült bennük, hogy nem jelentetik meg a felfedezésiket, azonban még több számítás után arra jutottak, hogy lehetetlen lenne a hidrogénbombáknál használt láncreakciót a kvarkoknál is bevetni, mivel azok túl rövid ideig léteznek – mindössze pikoszekundumokig – ami nem elég idő ahhoz, hogy másik barionok reakcióját is elindítsák. A reakció során a kvarkok kisebb könnyebb és kevésbé veszélyes kvarkokká bomlanak le.

A munkájuk ezen a ponton még szinte teljesen elméleti alapokon nyugszik és eddig nem próbálkoztak meg a bottom kvarkok fúziójával, azonban a Nagy Hadronütköztető megfelelő technológiai hátteret jelent egy ilyen kísérlethez.

Forrás: nature.com

Szerkesztő: arsratio

Oszd meg

Hozzászólás küldése

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöljük.