現如今,科學家們一直在尋找高效的、清潔的能源,來代替目前的化石燃料。人類目前掌握的能量釋放效率最高的方式是核聚變反應,但是核聚變和核裂變卻廣泛應用於氫彈和原子彈,成為懸在全世界民眾頭上的利劍;當然裂變反應也已經用於核電站、核電池,為人類文明的發展提供強勁的動力。那麼,還有沒有效率更高的能量釋放方式呢?科學家最近發現了一種比核聚變威力更大的反應方式——夸克聚變。
來自以色列特拉維夫大學的科學家在《自然》雜誌上發表了一篇重磅論文,首次證明夸克在聚變反應中能向外釋放強大能量,威力遠大於製造氫彈的核聚變釋放能量。其釋放的能量是核聚變反應的8倍,也就是說可以將參與反應物質質量的5.6%轉化成能量,達到了反物質湮滅釋放能量的二十分之一,要知道在理論上,核聚變反應的質能轉化率也只有0.7%,這相當於聚變反應的8倍。因此,夸克聚變無疑極為可怕和恐怖的。
夸克是組成中子和質子的粒子,目前被發現的主要有6種:上夸克、下夸克、頂夸克、底夸克、奇夸克和粲夸克。其中,上夸克和下夸克質量是最輕最穩定的,在自然界中能夠被找到,而其他粒子只能通過高能碰撞產生。今年6月,歐洲核子研究中心從高能碰撞數據中發現一種包含兩個粲夸克的全新重子。根據研究發現,粲夸克在聚變成重子的過程中,兩個粲夸克會在聚變中釋放12MeV(兆電子伏特)的能量,而兩個底夸克聚變時甚至能釋放138兆電子伏特的強大能量,這是聚變能量的近8倍。
但研究人員表示,夸克在1皮秒時間內就會衰變,無法堆積儲存發生鏈式反應,因此人們不必擔心其會被用於武器。但科學家們仍然感到不安,參與研究的馬立克·卡裡納說,我一想到夸克聚變反應有可能產生軍事上的用途,甚至都不想再發表研究成果了。至於夸克聚變能否代替化石燃料成為未來新能源,還有待科學家們驗證。未來兩年內,歐洲核子研究中心(CERN)的大型強子對撞機就會開展類似實驗,驗證夸克聚變的真正潛力。