Un par de físicos han descubierto un evento subatómico tan poderoso que los investigadores se preguntaron si era demasiado peligroso hacerlo público.

El dúo mostró que dos diminutas partículas conocidas como quarks inferiores podrían fusionarse teóricamente en un potente destello. El resultado: una partícula subatómica más grande, una segunda partícula de reserva conocida como nucleón y todo un desorden de energía que se derrama en el universo.

Esta ‘explosión de quarks’ sería un análogo subatómico aún más poderoso de las reacciones de fusión nuclear individuales que tienen lugar en los núcleos de las bombas de hidrógeno. No obstante, la reacción en cadena necesaria sería más que improbable en este nuevo supuesto.

Los eventos energéticos a nivel subatómico se miden en megaelectronvoltios (MeV), y cuando los dos quarks inferiores se fusionan, según la nueva investigación, producen 138 MeV. Eso es aproximadamente ocho veces más poderoso que uno de los eventos individuales de fusión nuclear que tienen lugar en las bombas de hidrógeno (una explosión de bomba a gran escala consiste en miles de millones de estos eventos).

Las bombas H fusionan pequeños núcleos de hidrógeno conocidos como deuterones y tritones para crear núcleos de helio, y desatan así las explosiones más poderosas del arsenal humano. Pero cada una de esas reacciones individuales dentro de las bombas libera solo alrededor de 18 MeV, según el Nuclear Weapon Archive, un sitio web dedicado a recolectar investigaciones y datos sobre armas nucleares. Eso es mucho menos que la fusión de los quarks inferiores, 138 MeV.

“Debo admitir que cuando me di cuenta de que tal reacción era posible, tenía miedo”, dijo a Live Science el co-investigador Marek Karliner, de la Universidad de Tel Aviv en Israel. “Pero, afortunadamente, es un ‘perro de un solo truco'”.

Aunque las reacciones de fusión son poderosas, una sola instancia de fusión por sí sola no es en absoluto peligrosa. Las bombas de hidrógeno obtienen su enorme poder de las reacciones en cadena: la fusión en cascada de montones y montones de núcleos a la vez.

Karliner y Jonathan Rosner, de la Universidad de Chicago, determinaron que esa reacción en cadena no sería posible con los quarks inferiores, y, antes de publicar, compartieron en privado su visión con sus colegas, quienes estuvieron de acuerdo.

“Si durante un microsegundo hubiera pensado que esto tenía aplicaciones militares, no lo habría publicado”, dijo Karliner.

Para provocar una reacción en cadena, los fabricantes de bombas nucleares necesitan grandes reservas de partículas. Y una propiedad importante de los quarks inferiores hace que sea imposible almacenarlos: se disipan solo 1 picosegundo después de su creación, o en aproximadamente el tiempo que tarda la luz en recorrer la mitad de un solo grano de sal. Después de ese lapso de tiempo, se descomponen en un tipo de partícula subatómica mucho más común y menos energética, conocido como el quark superior.

Podría ser posible generar reacciones de fusión únicas de quarks inferiores dentro de aceleradores de partículas de kilómetros de longitud, dijeron los científicos. Pero incluso dentro de un acelerador, uno no podría ensamblar una masa de quarks lo suficientemente grande como para causar daños en el mundo, dijeron los investigadores. Así que no hay necesidad de preocuparse por las bombas de quark inferiores.

El descubrimiento es emocionante, sin embargo, porque es la primera prueba teórica de que es posible fusionar partículas subatómicas en formas que liberan energía, dijo Karliner. Es un territorio completamente nuevo en la física de partículas muy pequeñas, hecho posible gracias a un experimento en el Gran Colisionador de Hadrones en el CERN, el laboratorio de física de partículas masivo cerca de Ginebra.

Fuente: Europa Press