Cern laadt bestelwagen vol antimaterie
Natuurkundigen van het Europese deeltjeslab Cern gaan in een bestelwagen antimaterie vervoeren. Zonder een gat in de weg te slaan.
Het lijkt je reinste sciencefiction, maar binnen afzienbare tijd gaat in Zwitserland toch echt een bestelwagen de weg op met als lading: een portie antimaterie.
Dat is nog nooit gebeurd, en wel hierom: antimaterie is notoir explosief. Botst een deeltje antimaterie tegen een deeltje materie, dan vernietigen (‘annihileren’) die twee elkaar en wordt hun massa omgezet in energie, volgens Einsteins beroemde formule E=mc². Een gram antimaterie plus een gram materie is goed voor drie keer de eerste atoombom.
Voor sciencefictionauteurs en eindevandewereldprofeten is antimaterie dan ook gevonden vreten. In Star trek gebruikt het ruimteschip Enterprise een antimateriemotor om met warpsnelheid het heelal te doorkruisen. In Dan Browns Het Bernini mysterie (verfilmd als Angels & demons) tracht een hoogleraar kunstgeschiedenis Vaticaanstad te redden van een antimateriebom.
Gelukkig is antimaterie in de natuur buitengewoon zeldzaam: het hele heelal is voor zover bekend uit gewone materie gemaakt, met slechts hier en daar minieme spoortjes antimaterie. Voor onderzoek op aarde moet je het speciaal maken. Natuurkundigen van het Europese deeltjeslab Cern in Genève hebben inmiddels goed onder de knie hoe dat moet, en hoe ze antimaterie in het lab moeten afschermen van materie. Nu zijn ze klaar zijn voor een volgende stap: transport van het ene naar het andere lab, meldt het vakblad Nature. Daar willen ze het spul gebruiken om het vreemde gedrag van zeldzame radioactieve kernen te bestuderen.
1 miljard in een fles
Al sinds de eeuwwisseling maakt Cern antimaterie in eigen huis, door een protonenstraal op een metalen doelwit te laten inslaan en de resulterende antiprotonen vervolgens drastisch te vertragen. De vorsers willen zo’n wolk antiprotonen met magnetische en elektrische velden in een vacuümval opsluiten. Vervolgens
Het ontwikkelen en testen van de technologie voor de vacuümval gaat naar schatting vier jaar duren, dus uw geld is nog even veilig in Zwitserland
willen ze die fles in een bestelwagen laden en een paar honderd meter verder rijden naar een naburig lab. Daar worden zeldzame, radioactieve atoomkernen geproduceerd die te snel vergaan om zelf ergens naartoe te brengen.
De onderzoekers mikken op een miljard antiprotonen – ruim honderd keer het bestaande opslagrecord. Ze willen de antideel In deze Aegisval slaan onderzoekers bij Cern antimaterie op. Nu willen ze met het superexplosieve goedje op reis. tjes weken in leven houden, iets wat tot nu toe nooit is gelukt voor meer dan een paar dozijn tegelijk. Dat vergt opslag bij 4 graden boven het absolute nulpunt (269 graden Celsius) en in een vacuüm dat even goed is als de intergalactische ruimte. ‘Een uitdagend project’, zei Chloé Malbrunot, antimateriefysicus bij Cern, aan Nature. ‘Maar ik denk dat het haalbaar is.’
Het ontwikkelen en testen van de technologie voor de vacuümval gaat naar schatting vier jaar duren, dus u hoeft nog niet meteen al uw geld uit Zwitserland terug te halen. Er is overigens geen enkele reden om bang te zijn voor een mogelijk ongeluk, zegt Alexander Sevrin, hoogleraar natuurkunde aan de VUB. ‘Antimaterie maken is ontzettend duur, dus worden er nooit grote hoeveelheden van geproduceerd’.
Voorlopig heeft het handvol antimateriefabrieken in de wereld samen slechts een paar tientallen nanogram antimaterie gemaakt. Een nanogram is een miljardste gram. De fabricage van een héle gram antimaterie zou naar schatting een miljoen keer een miljard dollar kosten. Dat is veertig keer meer geld dan het bruto nationaal product van de Verenigde Staten én China bij elkaar opgeteld.
Vallende appel
Maar Cern wil dus slechts een miljard antiprotonen op transport zetten. Sevrin rekent het even voor: mocht het daarmee onverhoopt misgaan, dan krijg je een ‘explosie’ van hooguit 0,3 joule. ‘Zeg de energie die vrijkomt als een appel van laat ons zeggen 100 gram van een hoogte van pakweg 30 centimeter valt. Dat slaat nog geen deukje in de grond. We moeten dus niet direct een scenario als in Angels & demons verwachten.’