El Negocio de la Antimateria

Durante estos días saltó la noticia de que en el LHC (Gran Colisionador de Hadrones) se habían conseguido “congelar” 38 átomos de antihidrógeno, el que si se siguen las normas de la materia, debe ser el elemento químico más sencillo de la antimateria, formado por un antiprotón y una positrón.

El problema de la antimateria es que es extremadamente caro producirla, de hecho el CERN, dónde se encuentra el LHC, ha gastado unos 50 billones de euros para producir a lo largo de los años un mísero gramo de antihidrógeno.

Pero aparte de su costo de producción otro gran problema es su manera de almacenarlo, ya que al entrar en contacto con la materia bariónica (la de toda la vida) se produce la aniquilación materia-antimateria, que dá como resultado la destrucción de ambas de manera automática. Pero lo interesante es que esta aniquilación libera una cantidad bastante considerable de energía, y es aquí dónde está una de las aplicaciones prácticas que puede ser más interesante para el común de los mortales.

¿Qué es la Antimateria?

Como su propio nombre indica es la matería invertida, es decir, está formada por una serie de partículas que tienes su homóloga en la materia bariónica, con la misma masa, la misma carga (en el caso de parículas cargadas),y en el caso del spin tienen el mismo spin, pero. en el caso de la carga y del spin el signo es el contrario, es decir, un positrón tiene al electrón como homólogo, y tiene la misma masa, la misma carga, pero el signo de esa carga es contrario. En el caso de un antineutrino, la masa y el spin es el mismo que el del neutrino, pero el sentido del spin es justo el contrario.

Toda partícula de la materia bariónica tiene su antipartícula en la antimateria, ya sean electrones, protones, neutrinos, quarks o lo que sea.

¿Qué es la aniquilación materia-antimateria?

Cuando una partícula de materia bariónica entre en contacto con su antipartícula correspondiente se produce la aniqulación total de ambas partículas, pero se consigue la emisión de dos fotones gamma de alta energía, que sigue al pie de la letra la famosa ecuación E=mc2, de manera que la cantidad de energía que se puede consumir supera muy mucho cualquier método de obtención de energía que podamos pensar. Si por ejemplo hablamos de fusión nuclear, fusionando hidrógeno para conseguir helio, la cantidad de energía liberada se corresponde aproximadamente a un 0.7% de la matería en juego según la fórmula de Einstein, siendo el 99.3% restante desperdicios y residuos de la fusión. Si ya nos metemos en la energía obtenida a partir de combustibles, el mejor cohete con la mayor eficiencia energética sólo obtiene como energía un 0.1% de la materia que se pone en juego, y el 99.9% restante son desperdición de la combustión en este caso.

¿Cuál es el negocio de la antimateria?

Si fuésemos capaces de diseñar un dispositivo que creara antimateria en la “cámara de combustión” por llamarlo de alguna manera, instantáneamente al entrar en contacto con la materia (que está siempre ahí), produciría una cantidad de energía equivalente al 100% de la materia que entra en juego, sin ningún despercidio. Toda la materia-antimateria aniquilada es convertida completamente en energía, una cantidad de energía que sería resultante de aplicar la fórmula de Einstein. Por ejemplo, si ponemos en contacto 0,5 gramos de antihidrógeno con 0.5 gramos de hidrógeno, la aniquilación daría como resultado una energia de 89.876 gigajulios, que en términos de energía utilizable viene a ser unos 25 gigawatios-hora, que equivale a más del doble de lo que la central nuclear de Santa María de Garoña es capaz de producir en un día de trabajo. Es decir, con un solo gramo de materia-antimateria, conseguiríamos una cantidad de energía descomunal, repito sólo con un gramo.

El problema es que con la tecnología actual eso nos hubiese costado unos 25 billones de euros, y además necesitaríamos unas instalaciones como las del CERN, y eso va a ser complicado implementarlo en un vehículo o dispositivo, a no ser que éste tenga el tamaño de Suiza.

Pero lo realmente importante de esto es que sabemos que esto es así, y el progreso y el paso de los años estoy seguro de que hará posible el uso de este tipo de energía, aunque esto ocurrirá dentro de muchos muchos años.

Fuentes consultadas para este artículo:

Starts with a Bang! y La Pizarra de Yuri

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