La potenza della fusione tra quark

La fusione nucleare che tiene in vita le stelle e sarà forse alla base dei reattori che in futuro produrranno elettricità, potrebbe non essere la fonte di energia più potente presente in natura. Lo dimostra uno studio teorico pubblicato su 《Nature》da Marek Karliner dell'Università di Tel Aviv e Jonathan Rosner dell'Università di Chicago, che prende in considerazione la fusione tra quark, ossia le particelle elementari che compongono tra l'altro i protoni e i neutroni. Secondo la ricerca, fondere quark potrebbe produrre una quantità di energia quasi dieci volte superiore a quella che si genera nei processi di fusione nucleare. I ricercatori sono arrivati a questa conclusione studiando alcune proprietà di una particella scoperta recentemente dell'acceleratore LHC al CERN di Ginevra, il barione double charmed. Questa particella è costituita da tre quark con 《sapori》- cioè caratteristiche - diversi: in particolare ha due quark charm e uno up. Gli scienziati hanno osservato che la fusione di una coppia di quark charm richiede un investimento in energia pari a circa 130 MeV, ma il rilascio che si ottiene in seguito al processo di fusione è di 142 MeV, con un guadagno netto di energia pari quindi a 12 MeV.
Incuriositi da questo risultato, i ricercatori hanno fatto lo stesso calcolo considerando la fusione tra due quark più pesanti, detti bottom. In questo caso il saldo positivo netto sarebbe molto più elevato: 138 MeV, ossia circa otto volte maggiore rispetto a quanto si ottiene dalla fusione tra nuclei di idrogeno.
Dal momento che la fusione nucleare è anche alla base delle bombe potenzialmente più devastanti a disposizione dell'essere umano, i ricercatori si sono allarmati per le possibili conseguenze della loro scoperta. Tuttavia, come hanno sottolineato nello studio, una realizzazione sperimentale di una reazione a catena con i quark bottom al momento è irrealistica, a causa del brevissimo tempo di vita di queste particelle pesanti.

(Matteo Serra, Le Scienze gennaio 2018, pag.20)