Scienze

Una nuova fonte di energia dai quark

Lo studio dei test all'LHC ha rivelato che la fusione di particelle subatomiche genera più energia della fusione dell'idrogeno.

Per ridurre le emissioni che causano effetto serra al nostro pianeta e, al contempo, ottenere energia da fonti rinnovabili in previsione della fine dei combustibili fossili, governi e istituzioni di tutto il mondo lavorano da un lato per rendere sempre più efficienti le tecnologie delle rinnovabili, dal solare all'eolico, e dall'altro per arrivare alla fusione nucleare (la fusione di nuclei di idrogeno, per produrre grandi quantità di energia e minime scorie), che sarebbe una reale svolta per l'umanità.

Ora due fisici, Marek Karliner (Tel Aviv University) e Jonathan Rosner (Chicago University), affermano che si può ottenere ancora più energia con la fusione di elementi primi della materia come i quark. La ricerca è pubblicata sulla rivista Nature.

Otto volte più energia. I quark, che a oggi sembrano essere indivisibili, si compongono tra loro a gruppi di tre per formare i barioni (che comprendono protoni, neutroni e altre particelle) e i mesoni. I quark non si trovano liberi in natura: sulla Terra sono prodotti dalle collisioni all'interno di acceleratori di particelle come l'LHC.

La logica dei cartoon: politicamente scorretti e indifferenti alla fisica. © boredpanda.com

I due fisici hanno focalizzato l'attenzione sulla formazione di barioni: questo tipo di fusione produrrebbe energie di molto superiori a quella della fusione dell'idrogeno. In particolare hanno studiato i quark che formano i barioni chiamati "doubly-charmed" e hanno scoperto che mentre si origina questa particella c'è un'emissione di energia 8 volte superiore a quella che rilascia la fusione di due atomi di idrogeno.

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Questioni di fisica: superpoteri mortali (per chi li ha). © Dave

Paura per le ricadute. Karliner e Rosner raccontano di aver esitato e riflettuto a lungo sull'opportunità di divulgare la loro ricerca, da un lato perché essi stessi erano inizialmente "increduli" per la quantità di energia che si può ottenere, dall'altro perché temevano le possibili appllicazioni in ambito militare.

Hanno infine deciso per la pubblicazione considerando che i quark hanno una vita estremamente breve, nell'ordine di un picosecondo (un millesimo di miliardesimo di secondo): troppo poco per creare una reazione a catena come avviene con la fissione o la fusione nucleare. I quark si trasformano infatti velocemente in particelle più leggere che non portano a fusione. «Siamo ancora in una fase tutta teorica», affermano i ricercatori, «molto lontano da una qualsiasi possibile applicazione, ma il fenomeno è estremamente interessante ed è importante proseguire le ricerche.»

9 novembre 2017 Luigi Bignami
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