Over niet al te lange tijd zal een bestelwagen door Zwitserland rijden met een wel erg bijzondere lading: antimaterie.
Het klinkt als een scène uit een Dan Brown-film, maar het gaat over enkele jaren toch echt gebeuren: het vervoeren van antimaterie per truck. En dat zal een spannende rit worden, want antimaterie is enorm explosief. Als een deeltje namelijk botst met zijn antideeltje dan wordt hun massa omgezet in energie – een proces dat annihilatie heet – volgens Einsteins wet E = mc2.
Een gram materie met een gram antimaterie zou bij volledige annihilatie 43 kiloton TNT energie opleveren – het equivalent van 30.000 vaten ruwe olie. Dat is niet mis. Dus hoe wil CERN dit transport veilig gaan uitvoeren?
Deeltjesvertrager
CERN kan tegenwoordig vrij gemakkelijk antiprotonen produceren in een zogenoemde deeltjesvertrager. Een protonenstraal slaat dan in op een metalen doelwit en de antiprotonen die hierdoor ontstaan, worden enorm vertraagd en gevangen in een speciaal soort val. Maar om er echt mee te kunnen experimenteren, moeten de antideeltjes het nest verlaten en naar een ander lab worden gebracht.
Het doel van CERNs project – antiProton Unstable Matter Annihilation (PUMA) genaamd – is daarom om antimaterie gereed te maken voor de reis naar de andere faciliteit. De eerste bestemming is niet ver weg – slechts een paar honderd meter verderop – maar zelfs zo’n korte reis vereist jaren van voorbereiding.
Vacuüm
In 2010 slaagden CERN-wetenschappers erin om antiwaterstofatomen 172 milliseconden vast te houden door ze in een magnetische val gevangen te houden. Nog geen jaar later verbraken de onderzoekers dat record alweer door de antiwaterstofdeeltjes 16 minuten vast te houden.
De val die CERN gaat gebruiken voor het transport, zal de deeltjes in een vacuüm op hun plek houden met magnetische én elektrische velden. In de vacuümval heerst een temperatuur van net iets boven het absolute nulpunt.
Deze val wordt in een bestelwagen of truck geladen om vervolgens een paar honderd meter verderop weer uitgeladen te worden. Daar gaan onderzoekers de antimaterie gebruiken om experimenten met zeldzame radioactieve isotopen te doen. Op die manier hopen ze neutronensterren beter te kunnen begrijpen.
Voorlopig hoeven we een bestelwagen met daarin zeer explosief antimaterie nog niet te verwachten. Het team zegt dat de ontwikkeling en de testen ongeveer vier jaar in beslag zullen nemen. Als die reis goed verloopt, zou antimaterie nog verder kunnen reizen, waardoor wetenschappers overal ter wereld toegang hebben tot deze waardevolle tool.
Bronnen: Nature, New Atlas, De Standaard
Lees ook:
Ben je geïnteresseerd in de wereld van wetenschap & technologie en wil je hier graag meer over lezen? Bestel dan hier ons nieuwste nummer. Abonnee worden? Dat kan hier!