Найвищий хмарочос на сонячній енергії побудують у Дубаї (відео)
7 Листопада , 2017
Технології віртуальної і доповненої реальності позбавлять військову техніку вікон
7 Листопада , 2017

Кварковий синтез: вчені відкрили найпотужніше джерело “чистої” енергії на Землі

Група вчених з Тель-Авіва і Чикаго відкрила і довела на практиці, що синтез кварків і баріонів дозволяє отримати в кілька разів більше енергії, ніж водневий — і це при тому, що сама технологія не допускає небезпеки виникнення ланцюгової реакції.

Щоб скоротити шкідливі викиди, що сприяють кліматичним змінам, а також розробити більш ефективні способи одержання енергії, уряди по всьому світі все частіше звертають увагу на поновлювані джерела. В той час, як сонячна енергія і енергія вітру вже давно служать людині, з ядерною все ще не просто. Вчені продовжують вивчати можливості стабілізації ядерного синтезу і намагаються перетворити його в по-справжньому поновлюване джерело енергії з потенціалом, який перевершує всі існуючі варіанти.

Але що, якщо на Землі є куди краще і менш небезпечне джерело, ніж ядерний синтез? Дослідники з Тель-Авівського і Чиказького університетів запропонували свій погляд на вирішення проблеми і опублікували цікавий матеріал в журналі Nature.

На думку дослідників Марека Карлайнера і Джонатана Роснера, нове джерело енергії бере свій початок від злиття субатомних частинок, відомих як кварки. Зазвичай ці частинки утворюються в результаті зіткнення атомів, які рухаються на дуже великих швидкостях — наприклад, так фізики отримували їх усередині Великого адронного коллайдера (ВАК). Однак на цьому процес не зупиняється: диссоційовані кварки також схильні стикатись один з одним і вступати у взаємодію з іншими частинками — баріонами.

Схема протікання реакції кваркового синтезу

Саме на злитті кварків і баріонів вчені зосередили свою увагу. Вони виявили, що воно здатне виробляти енергію навіть більшу, ніж при злитті атомів водню! Як виявилось, конденсовані кварки приймають конфігурацію, що називається doubly-charmed baryon («двічі зачарований баріон»). На процес конденсації йде 130 МеВ енергії, але по завершенні вивільняється на 12 МеВ більше — чиста вигода. Більш того, удосконаливши процес і замінивши звичайні кварки більш «важкими» різновидами, фізикам вдалось отримати приблизно 138 МеВ чистої енергії — це приблизно у 8 разів більше, ніж корисний вихід від водневого синтезу.

Спочатку вчені були так здивовані результатами, що навіть не наважувались опублікувати результати своєї роботи. Вони побоювались того, що, як у випадку з водневим синтезом, експерименти можуть бути вкрай небезпечними. Однак пізніше з’ясувалось, що кварки існують лише близько однієї пікосекунди — цього часу не вистачить, щоб запустити ланцюгову реакцію, оскільки кварки дуже швидко розпадаються на інші, більш легкі частинки.

Втім, саме ця властивість також робить «кварковий синтез» більше теоретичною методикою, яку ще належить випробувати на практиці. Автори дослідження вже пропонують деякі експериментальні установки, за допомогою яких можна буде провести ряд екзотермічних реакцій, проте в даний час короткий час життя частинок не дозволяє застосовувати їх для практичних потреб. Проте, це лише питання часу: теорію доведено експериментальним шляхом, і тепер вченим залишається лише підготувати технологічну базу для того, щоб екологічно чисте і неймовірно потужне джерело енергії послужило на благо людства.

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline