Antistof (fysik)

Fra Wikipedia, den frie encyklopædi

For alternative betydninger, se Antistof.

Antistof er ligesom almindeligt stof opbygget af molekyler, som igen er opbygget af atomer. Men antistofs atomer består af antipartikler. Antipartiklerne er hovedsagelig positroner (antielektroner), antiprotoner og antineutroner.

Antistof er aldrig fundet naturligt og sikkert med god grund, for når det rammer normalt stof, udløser det en stor mængde energi i form af gammastråling, svarene til den mængde energi det består af. Når et kvantum antistof forenes med den samme mængde stof, bliver stofferne omsat til frigjort energi. Til sammenligning omsætter atombomber, atomkraftværker, brintbomber kun en meget lille del af deres masse til frigjort energi via fusion og fission.

Reaktionen af 1 gram antistof med 1 gram stof vil producere 1,8×10¹⁴ J (=180TJ) af energi (beregnet via ligningen E=mc²). Det at brænde 1 gram benzin producerer 4,2×10⁴ J (=42kJ) og fusion af 1 gram brint vil producere 2,6×10¹² J (1,6TJ). Det skal dog bemærkes at ca. 50% af antistof-stof processen vil blive til neutrinoer. ^[1]

Hvis man kunne lave og gemme antistof effektivt, ville det være en god måde at lagre energi på.

Antistof er foreslået som "brændstof" til rumfart, da det f.eks. kun er nødvendigt med nogle få gram for at sende rumraketter, rumsonder og satelliter ud i rummet, i stedet for konventionelt - f.eks. forbrændingen af brint med ilt. Antistof vil også øge muligheden for interstellar rumfart, altså rejse til andre stjerner. ^[2] Dog er det pt. svært at gemme antistof på en effektiv måde.

Det antistof man har fremstillet indtil videre er lavet i partikelacceleratorer, og det koster meget energi at lave det. ^[3] Men man laver det for at få mere viden om subatomare partiklers opførsel og reaktioner.

Da antistof er et perfekt spejlbillede af normalt stof, mener man at der også burde opstå lige så meget antistof som normalt stof ved Big Bang, men da universet formodentligt startede på et nærmest uendeligt lille punkt, ville alt stoffet annihilere, men det er det ikke, nogle forskere tror at det normale stof og antistoffet er fløjet hver sin vej gennem rummet, andre tror at der er en større chance for at der opstod normalt stof frem for antistof ved Big Bang. Svaret forbliver et mysterium.

[redigér] Kilder/referencer

1. ↑ NASA Technical Memorandum 107030, AIAA–87–1814: Comparison of Fusion/Antiproton Propulsion Systems for Interplanetary Travel. Stanley K. Borowski, Lewis Research Center, Cleveland, Ohio. (pdf)
2. ↑ NASA: Reaching for the stars. Scientists examine using antimatter and fusion to propel future spacecraft Citat: "...Mars in 6 weeks? And back in a total of four months? That's the prediction of a design team working on antimatter rocket..."Fusion missions would need just micrograms to reach the Oort cloud," the deep freeze of comets beyond the orbit of Pluto, Gerrish said. The antimatter load would cost about $60 million. Reaching the stars would require metric tons..."
3. ↑ 18 September, 2002, BBC News: Antimatter is mass-produced Citat: "...Now, the Cern particle accelerator in Geneva, Switzerland, has produced more than 50,000...Making antiprotons requires 10 billion times more energy than it produces..."