Läckande atomer kan få allvarliga följder
Nya mätningar visar att den så kallade starka kärnkraften, som håller protonerna samlade i atomkärnan, har minskat. Om tendensen håller i sig kommer många av dagens grundämnen att försvinna. [APRILSKÄMT]
De positivt laddade protonerna som finns inuti atomkärnan borde egentligen stöta bort varandra, eftersom de har samma laddning. Men de hålls ihop av något som är ännu starkare än den elektromagnetiska kraften, nämligen det som populärt kallas för ”den starka kärnkraften”, eller stark växelverkan. Styrkan är enorm – flera miljarder gånger starkare än gravitationen – men räckvidden är desto mer begränsad, eftersom kraften inte når utanför atomkärnan.
Nu har dock en grupp forskare vid Stanford university i USA upptäckt en oroande försvagning av den starka kärnkraften, och även observerat ett ökat partikelläckage från de undersökta atomerna.
Reaktionen inom forskarsamhället har varit våldsam förvåning och stark oro. Men, å andra sidan, ingen kraft kan rimligen vara för evigt. Universums krafter har vid det här laget varit verksamma oavbrutet i nästan 14 miljarder år, ända sedan big bang. Många har förutspått att avmattningen skulle märkas allra först hos just den starka växelverkan, eftersom det är den starkaste kraften vi känner till.
– Vi måste också se detta mot bakgrund av att den i termodynamiken beskrivna entropiprocessen oavbrutet går i riktning mot större och större utspädning av världens energitillgångar. Kraft och energi må vara oförstörbara, men de förtunnas och blir oåtkomliga i en tilltagande oordning. Entropin och den försvagade starka kraften är sannolikt parallella processer, förklarar Ann Thinukes, professor vid Stanfords avdelning för partikelkonstellation och en av ledarna för den nya studien.
Hon tillägger att sannolikheten för att den starka kärnkraften till slut skulle börja svikta förmodligen drivits på av den globala uppvärmningen, som verkar exciterande på atomer och deras kärnor – vilket i sin tur orsakar en utmattning.
Den svenske forskaren Lars Melin, docent vid Stockholms universitet, har följt de amerikanska forskarnas arbete på nära håll och är mycket bekymrad:
– Följderna av en sådan här partikelutmattning kan bli avsevärda. När protonerna inte längre hålls kvar inom kärnan blir det bara oladdade neutroner kvar, och sannolikt har dessa inte tillräcklig stabilitet för att kunna existera på egen hand. Atomerna löses helt enkelt upp.
Forskarna är överens om att partikelläckaget kommer att leda till ökad joniserande strålning, det vill säga en förhöjd radioaktiv bakgrundsstrålning. Men konsekvenserna kan bli betydligt allvarligare än så, förklarar Lars Melin:
– I förlängningen är hela den nukleära mångfalden hotad. I dag lever vi i en rik värld med över hundra grundämnen som ständigt kombineras till miljarder mer eller mindre livsviktiga substanser. Från detta överflöd riskerar vi att världen reduceras till ett enda grundämne, nämligen väte – eftersom väteatomens kärna redan i grundläget består av endast en proton. En sådan successiv omvandling till flyktig gas kommer naturligtvis att göra vår redan i dag instabila värld än mer instabil.
