Bomba od antimaterije: Možemo li koristiti antimateriju za eksploziv?

Za mnoge ljude, antimaterija vjerovatno zvuči mnogo stranije nego što zaista jeste. U najosnovnijem smislu, antimaterija je samo materija sa obrnutim električnim nabojem. Međutim, nakon susreta, materija i antimaterija uništavaju jedni druge u bljesku energije.

Šta je sa bombama antimaterije?

Izgleda jednostavno, stvarno. Spojite antimateriju i materiju i sačekajte “BOOM” (naravno, sa rukama preko ušiju i zaštitnim naočalama čvrsto pričvršćenim za lice… bezbjednost prvo!). Ali, da li je izgradnja antimaterijske bombe realno održiva?

Kratak odgovor? Ne još. Rolf Landua, fizičar u CERN-u, objašnjava:

„Ako zbrojite svu antimateriju koju smo napravili u više od 30 godina fizike antimaterije ovdje u CERN-u, i ako ste bili veoma velikodušni, mogli biste dobiti 10 milijarditi dio grama. Čak i da je to eksplodiralo na vašem prstu, ne bi bilo opasnije od paljenja šibice. “


U epizodi Star Trek “Opsesija”, jedna unca antimaterije koja reaguje sa tvari je dovoljna da digne u zrak pola atmosfere planete veličine Zemlje. Kao što Landuov komentar ilustruje, nije iznenađujuće, antimaterijska bomba nije toliko spektakularna kao što to čini naučna fantastika. Za poređenje, jedna funta antimaterije je ekvivalentna oko 19 megatona TNT-a. Dakle, da, antimaterija bi bila jača od drugih eksploziva, ali ne toliko katastrofalna kao što neki izvori navode.

Čak i da je bilo moguće proizvesti antimateriju većom brzinom, troškovi bi bili ogromni. Prema Landua, gram antimaterije koštao bi približno milijun milijardi dolara.

Ali zamislimo situaciju u kojoj je antimaterija bila slobodna i obilna. Sljedeći problem na koji ćete naići je ograničenje. Ako se primijeni na pogrešan način, ako se ne nalaze u magnetima i održavaju stabilnim, antimaterija će doći u kontakt sa stranama spremnika i uništiti … dobro, tko god da ga nosi u to vrijeme.

Ok, ok. Postoji mala mogućnost da možemo izgraditi neku vrstu antimaterijske bombe. To jednostavno ne bi bilo potaknuto čistom eksplozijom antimaterije.

Postoji nešto što se naziva propulzija nuklearnog impulsa kataliziranog antimaterijom. To u suštini koristi male antimaterijalne eksplozije da izazove “male” nuklearne eksplozije. Idealno bi bilo da grupe poput NASA-e i američkog vazduhoplovstva žele da koriste ove metode za gorivo letjelica.


Tehnologija bi se teoretski mogla koristiti i za stvaranje malog i bez fisije (vrlo niskog nuklearnog padavina) oružja. To bi rezultiralo manje dugoročnom kontaminacijom od konvencionalnog nuklearnog oružja, dok bi imalo istu snagu.

Ali oružje bi i dalje koštalo milijarde, osim ako ne pronađemo prirodniji izvor antimaterije. Međutim, količine potrebne za ovu vrstu uređaja (10-13 grama antimaterije, ili 10 na 11 atoma vodonika) su definitivno izvodljivije od onih potrebnih za čista antimaterijska oružja. Ipak, pitanje skladištenja te količine antimaterije prevladava. Mi jednostavno nemamo tehnologiju da je bezbjedno osiguramo, čak i kada bismo je nekako mogli nabaviti.

Navodno, američko ratno vazduhoplovstvo, prema ovom izvoru koji navodi objavljenu studiju korporacije RAND, finansira istraživanja o oružju antimaterije još od 1983. godine. Četiri glavne kategorije primjene koje su istraživali uključuju pogon, generatore energije, usmjereno oružje energije i “Klasifikovali dodatne uloge specijalnog oružja” – bombe aktivirane antimaterijom.

Naučnici koji rade na Univerzitetu Mičigen izgradili su pištolj od antimaterije koji može da stoji na vašem stolu (dosadni saradnici pazite na dan kada ovo prođe na tržište).

Ipak, iako se naziva “pištolj”, ta riječ je u navodima iz nekog razloga. Stvarno, uređaj je kreator mini pozitrona. Umjesto da se u CERN-u koristi ogromni akcelerator čestica za izradu pozitrona, ovaj uređaj može da kreira i „izbaci kratke ispade pozitrona“.



Oslanjajući se na rad istraživača na Univerzitetu Teksas, tim na UM-u gradi uređaj manji od jednog metra koji generira i kratke pukotine elektrona i pozitrona. Iako emisije traju samo 30 femtosekundi, one proizvode kvadrilione pozitrona. Ovo je broj koji se može usporediti s onima koje je stvorio akcelerator čestica u CERN-u.

Dakle, ako ovo ne možemo iskoristiti da pucamo na naše partnere (gledam vas, Dave) za šta je to dobro? Pa, emisije su vrlo slične onima koje čine mlazne struje iz crnih rupa i pulsara. Proučavanjem načina na koji uređaj radi, mogu se odgovoriti na pitanja o sastavu energije i kako čestice u potocima stupaju u interakciju s vanjskim okruženjem.

Čini se da je najodrživija upotreba antimaterije gorivo (miroljubiva upotreba, u velikoj mjeri za bilo kakvu zaprepaštenost zlih naučnika). Interes NASA-e proizlazi iz činjenice da antimaterija može biti krajnje raketno gorivo. Trenutna procjena je da bi nas antimaterija mogla dovesti na Mars za 6 tjedana, kao što je predviđeno od strane dizajnerskog tima u Penn Stateu.

Koristeći malu količinu antimaterije za pokretanje nuklearne reakcije – a.k.a., mikrofuzija inicijacije antimaterije (AIM) – može biti veliki katalizator za bombe, ali se također može teoretski koristiti za gorivo letjelice. Uništavanje materije-antimaterije oslobađa najviše energije po jedinici mase bilo koje poznate reakcije u fizici. Svemirska letjelica pogonjena ovom metodom zahtijevala bi samo jedan mikrogram antimaterije, ovisno o dužini misije.



AIM je takođe super efikasan. Energija koja se oslobađa kada se materija i antimaterija sudaraju je oko 10 milijardi puta veća od količine koja se oslobađa tradicionalnim izgaranjem vodika i kiseonika. Međutim, skladište je i dalje prepreka u svim tim velikim planovima.

Naučnici u Penn Stateu predložili su početni dizajn za prstenove za skladištenje antimaterije koji će se koristiti na svemirskim letjelicama. Čitav antimaterijski motor bi se sastojao od nekoliko komponenti uključujući magnetne prstenove za skladištenje, sistem za napajanje i magnetni potisnik mlaznih raketa.

Kako studije napreduju, bit će zanimljivo vidjeti da li će nauka ostati miroljubiva ili će nam se sve obiti o glavu.

Izvor: https://futurism.com/strange-science-could-we-use-antimatter-to-make-a-bomb

Share

Leave a Reply

Your email address will not be published.