Нанотехнології - нано дайджест

// // Цікаве в мережі //

Анігіляційних процесом є реакція трансформування при зіткненні частинки і античастинки в інші частинки, що відрізняються від вихідних. Наприклад, коли взаємодіють електрон і позитрон, відбувається Анігіляційний процес, при якому виділяється величезна кількість енергії, що залежить від маси використовуваних частинок.

Область використання антиматерії

Існує ряд перспективних напрямків для можливого використання антиматерії:

Ракетобудування. Використання антиречовини дозволяє створити практично ідеальну ракету. Сучасне киснево-водневе паливо забезпечує граничну швидкість руху тіла, що дорівнює кільком кілометрам в секунду. Використовуючи антиречовину, можна забезпечити рух ракети зі швидкістю, наближеною до світлової швидкості. Антиматерія є також ефективним енергоджерел. Анігілюючи при з'єднанні з речовиною, вся маса антиречовини трансформується в енергію. Один грам антиматерії здатний виділити енергії більше, ніж 10 паливних баків ракети.

Медицина. Існує перспектива використання антиматерії для уповільнення зростання або повної ліквідації різних пухлин, у тому числі ракових. При цьому здорові тканини залишалися б недоторканими. А вже зараз антиматерія застосовується в позитронного томографах.

Анігіляційних зброю. Теоретично подібна зброя може володіти величезною руйнівною силою, набагато перевищує потужність термоядерної бомби. За результатами підрахунків анігіляція 1 г матерії і антиматерії привела б до вибуху, еквівалентного 40 тис. Т тротилу. При цьому після вибуху подібної зброї буде відсутній будь-який радіаційне зараження.

отримання антиматерії

Безумовно, антиматерія могла б принести людству чималу користь, однак потрібно навчитися її добувати. Для того, щоб синтезувати необхідну масу антипротонів, наприклад, для польотів в Сонячній системі, потрібно затратити електроенергію, що перевищує приблизно на три порядки щорічне світове виробництво електрики.

Цим питанням переймається організація NASA. Вона має намір створити спеціальний пристрій для збору антиречовини. Воно буде складатися з трьох концентричних сфер, створених з дротяної сітки. Позитивно заряджена зовнішня сфера (d = 16 км) забезпечить відштовхування позитивно заряджених протонів і притягання негативно заряджених антипротонів. Пройшовши через перші дві сфери, антипротона будуть поступово сповільнювати свій хід і зупиняться, підійшовши до внутрішньої сфері (d = 100 м). Захоплені магнітним полем, антипротона змішаються з позитронами, в результаті чого має вийти антиводню.

зберігання антиречовини

В наші дні серйозною проблемою є збереження частинок антиматерії. Наприклад, вчені Європейського центру ядерних досліджень намагалися отримати античастинки в прискорювачах і утримати їх в гелієвих бульбашках.

Проблемою зберігання активно займається і NASA. Так, Д. Джексон і С. Хоув запропонували метод зберігання антиводню в формі твердих кульок (d = 150 мкм). Ці кульки можуть бути наелектризовані і підвішені в системі спеціальних пасток, що діють по електростатичного принципом. Правда, перспективи реалізації цієї ідеї бачаться досить туманними.

Ця проблема була частково вирішена вченими ЦЕРНу. Вони створили глибокий вакуум, щоб уникнути зіткнення випадкових атомів повітря з антиречовиною. Щоб утримати античастинки, була створена «магнітна пляшка», що складається з комбінації магнітних і електричних полів. Однак в пастці можна утримати лише незначна кількість антипротонів і позитронів, інакше вона буде зруйнована зарядом.

На закінчення слід зазначити, що перспективи використання антиречовини досить неясні. Ймовірно, людям доведеться чекати не один десяток років, перш ніж вдасться налагодити її виробництво. Однак при вирішенні технологічних питань, пов'язаних з її отриманням і зберіганням, людство зможе вирішити ряд нагальних проблем.