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夸克聚变是比核聚变级别更大的能量释放模式

时间:2020-06-22 07:41 来源:菜叶 作者: 菜叶

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核聚变是氢弹爆炸和太阳发光发热的能量释放形式,将来人类还可以通过可控核聚变实现电能供给。氢核聚变是目前人类在核物理领域中能够做到的最大的能量释放模式,比同等质量的核裂变的能量释放要大10倍,但是同等质量之下,夸克聚变释放的能量要比氢核聚变还要大10倍。

原来夸克也能聚变,能量释放比氢核聚变还大8倍,夸克弹会出现吗

从本质上来说,夸克聚变也属于一种核聚变,只是我们常说的核聚变是原子级别的聚变模式,是原子间的聚合产生的能量释放模式,体现为原子核中质子与中子的变化,而夸克聚变则深入了原子内部,而且是深入到了质子和中子的内部,因为质子和中子都是由上夸克和下夸克组成的,夸克聚变是在这一层面上进行的。

2017年11月时,以色列特拉维夫大学和美国芝加哥大学的科学家在自然杂志上发表论文,他们的联合研究证明:夸克在聚变反应中能向外释放强大能量,威力远大于制造氢弹的核聚变释放能量。

研究者们使用大型强子对撞机推动原子高速运转,再通过碰撞使其一分为二。这种方法能够迫使原子的各组成部分相互分离,这时一些组成部分便会在碰撞中彼此聚合,形成所谓的重子。而当夸克相互聚合之时,能量便开始产生,形成了所谓的夸克聚变。

原来夸克也能聚变,能量释放比氢核聚变还大8倍,夸克弹会出现吗

在研究夸克聚合的过程中,科学家们发现质量更大的底夸克聚变时能够释放出近138兆电子伏——这比氢聚变所释放电子伏的8倍还要多,也说明夸克聚变是比氢核聚变更强的能量释放方式。计算就能发现原子核聚变相当于正反物质湮灭能量的0.0003%,但夸克聚变则相当于正反物质湮灭能量的0.0024%左右。因此如果以这种能量释放方式制造出夸克弹的话,那它将是一种比氢弹更可怕的武器。

原来夸克也能聚变,能量释放比氢核聚变还大8倍,夸克弹会出现吗

当然这种能量方式与正反物质融合释放的能量差距还很大,因为正反物质湮灭会100%都转化成能量,所以通常认为反物质武器才是最强的能量武器,但是理论上还并没有制造反物质武器的办法。

科学家虽然发现了夸克聚变是可以实现的,不过科学家对夸克聚变的具体情况还知之甚少,有人认为这种聚变无法发生链式反应,因此无法大规模利用,也就很难用它制造夸克弹了。一般认为这样级别的聚变只能在大型强子对撞机上进行。

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