Fúze kvarků generuje dosud nepředstavitelné množství energie, více než jaderná fúze

07. 11. 2017
Fyzika Částicová fyzika LHC

Dvěma vědcům na univerzitách v Tel Avivu a Chicagu se podařilo teoreticky prokázat masivní množství energie uvolňované při interakci subatomárních částic známých jako kvarky. Při tomto subatomárním ekvivalentu jaderné fúze dochází k uvolnění až osmkrát většího množství energie než u vodíkové bomby. Tento objev přináší nové světlo do interakcí subatomárních částic a jejich potenciálního využití. Výsledky práce Marka Karlinera a Jonathana Rosnera byly publikovány ve vědeckém magazínu Nature.



Kvarky jsou ve standardním modelu fyziky základními stavebními částicemi, ze kterých vznikají baryony jako jsou například protony, nejdou tedy dělit na menší částice. existuje však několik druhů a lze je vzájemně kombinovat při čemž vznikají různé jiné subatomární částice. Kalkulacemi se Karliner a Rosner dobrali k závěru, že sloučením dvou spodních kvarků (bottom quarks) vzniká masivní množství energie.

Energie uvolňovaná při takových reakcích se měří v megaelektronvoltech (MeV). Ve vodíkové bombě, nejsilnější sestrojené zbrani, kde dochází ke slučování dvou forem jader vodíku - deuteria a tritia, dochází k uvolnění 18 MeV při vzniku atomu helia. Při fúzi dvou spodních kvarků dochází k uvolnění 138 MeV energie.

Nejprve se vědci ostýchali výsledky své práce publikovat, obávali se zneužití pro vojenské účely, podobně jako tomu bylo u atomové bomby. Fúze kvarků totiž nápadně připomíná reakci, která probíhá ve vodíkové bombě, kde dochází ke slučování jader vodíku za uvolňování velkého množství energie. Na rozdíl od vodíku ale kvarky existují po tak krátkou dobu (pouhou pikosekundu), že je řetězová reakce v podstatě vyloučena a tak se aplikace kvarkové fúze do bomby dá jen těžko realizovat.

Aktuálně nebylo kvarkové fúze ještě dosaženo, zatím jde o pouhé teoretické kalkulace. Podle vědců by ale mělo být možné tyto podmínky replikovat v urychlovači částic LHC, kde jsou rozbíjeny protony na menší částice a kvarky tam vznikají. Ani v LHC ale nebude možné sloučit tolik kvarků, aby byla "exploze" ničivě silná.
Autor článku: redakce
6
Zajímá vás toto téma?

Dejte nám vědět a klikněte na toto tlačítko.
Tématům, o která bude největší zájem,
se pokusíme věnovat více prostoru.

Více informací k tématu

Sdílejte

Další zprávy z kategorie Částicová fyzika

Čína představila světu své plány na výstavbu gigantického urychlovače částic CEPC

24. 09. 2014

Doposud největší urychlovač částic leží pod Alpami, jmenuje se Large Hadron Collider (LHC) a operuje jej Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN). LHC sestává z 27 kilometrů dlouhého okruhu, ve kterém dochází k urychlování a následným srážkám subatomárních částic, nový čínský urychlovač CEPC bude mít v obvodu skoro až neuvěřitelných 80 kilometrů. Na projektu budou s čínskými vědci spolupracovat také evropští a američtí fyzikové, které mají s velkými urychlovači už spoustu zkušeností.

celý článek

Další experimenty v urychlovači LHC potvrzují loňský objev higgsova bossonu

14. 03. 2013

Další experimenty v urychlovači LHC potvrzují loňský objev higgsova bossonuVědci z evropské organizace pro jaderný výzkum (CERN) dnes představili nové výsledky jejich experimentů na velkém hadronovém urychlovači částic (LHC). Experimenty s protony urychlenými až k rychlosti světla potvrzují závěry z loňského roku, podle kterých se vědcům podařilo najít higgsův boson - částici, která má být zodpovědná za hmotnost veškeré hmoty ve vesmíru.

celý článek

Data z teleskopu Fermi nasvědčují tomu, že kosmické záření pochází ze supernov

19. 02. 2013

Data z teleskopu Fermi nasvědčují tomu, že kosmické záření pochází ze supernovNová studie pracující s daty z vesmírného teleskopu Fermi přináší první důkaz o původu kosmického záření. Mají jím být supernovy, gigantické exploze hvězd na konci jejich života, které produkují nesmírné množství energie, jejich světlo dokonce na krátkou dobu přesvítí všechny ostatní hvězdy galaxie.

celý článek

Urychlovač LHC vyprodukoval doposud neznámou subatomární částici, mohl by to být higgsův boson

07. 07. 2012

Urychlovač LHC vyprodukoval doposud neznámou subatomární částici, mohl by to být higgsův bosonEvropští vědci pracující s Velkým hadronovým urychlovačem (LHC) oznámili 4. července na setkání fyziků v Melbourne objev nové částice, která by mohla být dlouho hledaným higgsovým bosonem. Nadšení fyziků je zatím nejvýše od spuštění LHC, jehož hlavním cílem je nalezení právě higgsova bosonu, který má být podle teoretického Standardního modelu zodpovědný za hmotnost ostatních částic.

celý článek

Unikají neutrony do paralelního vesmíru? Podle italských vědců by to vysvětlovalo jejich chování při experimentech

22. 06. 2012

Při experimentech narazili vědci na podivné chování neutronů, které si současnými fyzikálními zákony nedokáží vysvětlit. Toto chování se nyní skupina italských vědců z University of Aquila pokouší popsat ve své studii publikované v magazínu European Physical Journal C. Podle nich by mohlo docházet k tomu, že by se neutrony transportovaly do zdvojených částic v paralelním světě a zpátky.

celý článek

Zvěsti o detekci higgsova bosonu zaplavují internet, vědci z CERNu možná brzy oznámí průlom v jeho hledání

21. 06. 2012

Před několika dny se na internetu začaly objevovat zprávy o možné detekci higgsova bosonu ve Velkém hadronovém urychlovači (LHC). Mezi prvními se zvěsti objevily na blozích fyziků, kteří se podílí na výzkumu v LHC, ty pak rychle převzala také světová média. Zatím nepotvrzené zprávy říkají, že se mezi kolizemi v LHC objevuje událost, která vypadá tak, jak by měl vypadat právě higgsův boson.

celý článek

Detektor kosmického záření AMS-02 slaví své první narozeniny ve vesmíru

13. 06. 2012

Detektor kosmického záření AMS-02 slaví své první narozeniny ve vesmíruAMS-02 je speciálně vyvinutý detektor kosmického záření, který je upevněný vně komplexu ISS. Na oběžnou dráhu vyletěl loni na palubě raketoplánu Endeavour a od své instalace zaznamenal už přes 17 miliard detekcí.

celý článek