Позитронна бомба або як наукова фантастика стає реальністю, Politiko
ЩО ТАКЕ АНТИМАТЕРІЯ?
Ще в 1929 році великий британський фізик Пол Дірак припустив, що кожній частинці розміром менше атома відповідає античастка, яка має протилежний заряд. Першу античастинку – антиелектрон, або позитрон, – відкрив американський фізик Карл Андерсон із Каліфорнійського технологічного інституту. У 50-х роках в університеті Берклі було відкрито антипротони. Основна властивість частинок та античасток – взаємне знищення (анігіляція) при зіткненні. При цьому вивільняється значна кількість енергії.
З античастинок у принципі може бути побудована "антиречовина" точно таким же чином, як речовина з частинок. Однак можливість анігіляції при зустрічі з частинками не дозволяє античастинкам скільки-небудь тривалий час існувати в речовині. Античастинки можуть довго "жити" лише за умови повної відсутності контакту з частинками речовини. Свідченням наявності антиречовини десь поблизу відомої нам частини Всесвіту було б потужне анігіляційне випромінювання, що надходить з області зіткнення речовини і антиречовини. Але поки астрофізики невідомі дані, які б говорили про існування у Всесвіті областей, заповнених антиречовиною.
Достатньо одного прикладу: одна мільйонна грама позитрона містить стільки ж енергії, скільки 38 кілограмів тротилу. Прості розрахунки показують, що п'ятдесяти мільйонів грама позитронів було б достатньо для вибуху будівлі Alfred P. Murrah Federal Building в Оклахома-Сіті в 1995 році (дев'ятиповерхова будівля була практично повністю знищена вибухом, еквівалентним 1800 кілограмів тротилу). По-друге, вибух позитронної бомби не залишає радіоактивних продуктів,які розкладатимуться протягом десятків та сотень років. Втім, не виключається і створення комбінованих боєприпасів, які використовують антиматерію разом із звичайним ядерним зарядом. Поки що роботи над позитронною зброєю ще дуже далекі від завершення. Розрахунки, зроблені вченими NASA, які працюють у Glenn Research Center у Клівленді, показали, що для отримання одного міліграма антиматерії зараз знадобилося б близько ста мільярдів доларів - надто дорого, щоб цей проект був цікавий з комерційної точки зору. Втім, вважає Едвардс, позитрони в достатній кількості можна було б отримувати на прискорювачі елементарних частинок у Лабораторії імені Фермі та на лінійних прискорювачах у Національній лабораторії імені Лоуренса у Ліверморі та у Стенфордському університеті. Крім проблеми виробництва, існує проблема безпечного зберігання позитронів. Без її рішення говорити про їхнє практичне застосування немає сенсу.
Для цього потрібна надійна ізоляція античастинок від звичайної матерії, при зіткненні з якою античастинки анігілюють. В даний час для зберігання античастинок використовуються так звані пастки Пеннінга. Вони частинки утримуються від зіткнення зі стінками пастки з допомогою магнітного поля. Однак оскільки позитрони заряджені однаково і відштовхуються один від одного, згодом усі вони вириваються з магнітного поля і зникають, стикаючись зі звичайною матерією. Проблемою зберігання позитронів займається фірма Positronics Research LLC під керівництвом колишнього професора Університету штату Пенсільванія Джеральда Сміта. В якості альтернативи пасткам Пеннінга вчені пропонують використовувати квазістабільні утворення - позитронії. Позитроній являє собою систему з позитрону і електрона, що обертаються один навколо одного, якіутримуються від зіткнення електромагнітними полями. За це відкриття компанія отримала від військового відомства США 3,7 мільйона доларів. Є й інші проекти. Наприклад, ВПС активно працюють разом із Центром космічних польотів імені Маршалла, що входить до системи NASA, де була розроблена пастка антиматерії High Performance Antimatter Trap (HiPAT). Звичайно, антиматерію привабливо використовувати і для виробництва двигунів різноманітних космічних апаратів. Наприклад, досить далеко просунулась американська фірма Hbar Technologies. Вона отримує фінансову підтримку від NASA та розробляє концепцію двигуна на антиматерії для космічного корабля. Такий двигун дозволить запускати космічні кораблі на значні відстані. При цьому літатимуть вони значно швидше за ті, що існують зараз. Наприклад, за розрахунками Hbar Technologies, 17 грамів антиматерії достатньо, щоб непілотований космічний апарат за 40 років долетів до зірки Альфа Центавра, тобто подолав відстань у 4,3 світлових років або 4,068 х 1013 кілометрів.