Kaheksa korda võimsam termotuumapommist: kvarkide ühinemisel vabanev energia ehmatas teadlasigi

 (28)

Kaheksa korda võimsam termotuumapommist: kvarkide ühinemisel vabanev energia ehmatas teadlasigi
Aatom kunstniku kujutluses. Wikimedia commons

Iisraeli ja Ameerika füüsikud on avastanud osakeste ühinemise uut tüüpi reaktsiooni, mis on jahmatavalt võimas. Lausa nii võimas, et alul ehmatasid teadlased lausa pisut ära ja arvasid, et parem on tulemusi mitte avaldada, et need valedesse kätesse ei satuks ja kogu planeeti ohustava pommi loomiseni ei viiks.

Siis aga selgus, et vastava liitumise e fusiooni tulemusel ei saa tekkida püsivat ahelreaktsiooni. Seetõttu leiavad uurijad, et igas praktilises tähenduses on see protsess tegelikult ohutu.

Aine ehk kõik, mida me näeme ja millega kokku puutume, koosneb aatomitest, mis omakorda koosnevad prootonitest ja neutronitest. Need koosnevad omakorda elementaarosakestest, mida nimetatakse kvarkideks ja leptoniteks. Kvarke on kuut tüüpi „lõhnaga“ (ingl flavor) — u-kvark, d-kvark, s-kvark, c-kvark, t-kvark ja b-kvark (tuletatud ingliskeelsete sõnade up (üleval), down (all), strange (veider), charm (sarm), top (tipp) ja bottom (põhi) algustähtedest) —, kusjuures u- ja d-kvarkide massid on kõige väiksemad.

Tel Avivi ja Chicago ülikoolide uurijad leidsid meetodi kahe b-kvargi ühteliitmiseks. Ühinedes moodustavad kaks b-kvarki suurema osakese, mida nimetatakse nukleoniks, vabastades seejuures kaheksa korda rohkem energiat kui tekib vesinikupommis toimuvates individuaalsetes reaktsioonides — täpsemalt 188 megaelektronvolti (MeV).

Loe veel

Kvarkpommi pole mõtet peljata

Vesinikupommi plahvatamisel leiab aset miljoneid tuumade liitumisi, nii et püüdke ette kujutada, milline võiks olla kvarkpomm. Ka põhjalikesse arvutustesse süüvimata võib eeldada, et taoline relv võiks hävitada isegi terve planeedi.

Tel Avivi ülikooli füüsik Marek Karliner ja tema kolleegid oleksid uurimistööle peaaegu kriipsu peale tõmmanud, kuni mõistsid, et antud nähtus on siiski äärmiselt piiratud ulatusega. Nimelt eksisteerivad b-kvargid enne u-kvarkideks muutumist ainult ühe pikosekundi, s.t ühe sekunditriljondiku vältel. Nii lühikesest ajast ei piisa ahelreaktsiooni alalhoidmiseks, mistõttu ei saaks hüpoteetiline kvarkpomm kunagi plahvatada.

„Oleme välja pakkunud mõned eksperimentaalsed keskkonnad, milles rasketest kvarkidest moodustunud kahe barüoni ühinemine võiks võimalik olla. Hetkel aga välistavad raske b- ja c-kvargi väga lühikesed eksisteerimisperioodid selliste reaktsioonide mis tahes praktilised rakendused,“ kirjutavad autorid teadusajakirjas Nature ilmunud uurimuses.

Avastusel rakendusvõimalusi pole

Iseenesest on uurimus aga väga tähtis, kuna kinnitab, et subatomaarsed osakesed võivad liitudes tõepoolest vallandada tohutuid energiahulki.

„Oluline on rõhutada, et ehkki meie tulemused on äratanud arvestatavat huvi teooria vastu, puuduvad neil praktilised rakendused,“ märkis Karliner. „Reaktori või vesinikupommi sisemuses aset leidev tuumade ühinemine kujutab endast suures hulgas osakestes toimuvat ahelreaktsiooni, mis tekitab suures koguses energiat. Raskeid kvarke „sulatades“ pole võimalik saavutada sama tulemust puhtalt seetõttu, et sulamisprotsessiks vajalikku hulka toormaterjali pole võimalik kokku koguda.“

„Kui oleksime hetkekski arvanud, et meie avastusel on ohtlikke rakendusvõimalusi, poleks me seda avaldanud,“ toonitas Karliner.

Jäta kommentaar
või kommenteeri anonüümselt
Postitades kommentaari nõustud reeglitega
Loe kommentaare Loe kommentaare

FORTE TOP

Viimased uudised