Egy új elmélet szerint a fúziós reaktorok sötétanyag-részecskéket hozhatnak létre
Egy új elmélet szerint a fúziós reaktoroknak lehet egy nem várt melléktermékük: sötét anyaghoz kapcsolódó részecskéket is létrehozhatnak, írja a Science Daily. Egy új tanulmány azt írja: az ilyen reaktorokban a neutronok olyan ritka reakciókat válthatnak ki, amelyek axionokat termelhetnek – olyan részecskéket, amik létezését régóta feltételezik, de eddig soha nem sikerült őket megfigyelni.
A kutatás egy korábbi, az Agymenők sorozatban is felvetett ötletet dolgoz tovább, amit akkor Sheldon Cooper és Leonard Hofstadter nem tudott megoldani – a Kaliforniai Egyetem, a Fermi Nemzeti Laboratórium, az MIT és az izraeli Technion Intézet kutatói viszont lehet, hogy most igen.
A Journal of High Energy Physics szaklapban megjelent tanulmányukhoz a kutatók olyan fúziós reaktort vizsgáltak, ami deutériumot és tríciumot használ lítiummal bélelt tartályban. Ez ugyanaz a típus, amit az ITER is használ majd, ami a világ legnagyobb kísérleti fúziós reaktora lesz, ha megépül. Egy ilyen reaktor nemcsak hatalmas mennyiségű neutront fog termelni, hanem energiát is – a kutatók szerint pedig ezek a neutronok a sötét anyaghoz kapcsolódó részecskék, például axionok keletkezéséhez is vezethetnek.
Az axionok elméleti szubatomi részecskék, amik a tudósok feltételezése szerint megmagyarázhatják a sötét anyagot. Bár az univerzum anyagának 84,5 százalékát alkotja a sötét anyag, a kutatók csak közvetett bizonyítékokat találtak létezésére. Nyilvánvalóan ez az anyag tartja össze a galaxisokat, amelyek forgó mozgásuk miatt gyakorlatilag szétrepülnének: plusz tömeget ad nekik. A sötét anyag valószínűleg ötször gyakoribb, mint a normál anyag, de nem bocsát ki fényt vagy detektálható sugárzást, csupán gravitációs hatása észlelhető. Jelenlétére a tudósok az alapján tudnak következtetni, ahogy a távoli csillagok fényét eltorzítja. Minél nagyobb a torzítás, annál nagyobb a sötét anyag sűrűsége. Az egyik fő elképzelés szerint a sötét anyag rendkívül könnyű részecskékből, ezekből az axionokból áll.
„A neutronok kölcsönhatásba lépnek a falak anyagával. Az ebből származó nukleáris reakciók új részecskéket hozhatnak létre” – mondta Jure Zupan, a Kaliforniai Egyetem tudósa. Axionok akár úgy is keletkezhetnek elméletben, hogy a neutronok más részecskékkel ütköznek és lelassulnak. Ez a folyamat energiát szabadít fel az úgynevezett fékezési sugárzás révén.
Zupan azt mondta, hogy az ötletük általános koncepcióját évekkel korábban tárgyalták az Agymenőkben, de a két szereplő, akik a sorozat szerint szintén elméleti fizikusok, nem tudták megoldani az elméleti problémát. Itt ugyan nem nevezték meg az axionokat, és ők a Napban fúzióval keletkező részecskéket próbáltak leírni, de nem jártak sikerrel – itt ugyanis nem ugyanaz a közeg, mint a reaktorokban.
