Alchemie met laserlicht

Share Button

Met extreem krachtige gammastraling kan je kernreacties veroorzaken en het ene type atoomkern veranderen in een ander, radioactief type, hebben onderzoekers aangetoond. Deze techniek belooft veel: er zijn geen gevaarlijke radioactieve bronnen of kernreactoren (zoals die in Petten) meer nodig en het allermooiste: er is nauwkeurig te bepalen welke kernreactie op gaat treden. De populairste isotoop, technetium-99, ligt helaas nog buiten bereik.

Alchemisten droomden er al in de middeleeuwen van: lood veranderen in goud. We weten nu dat het in principe kan: peuter zeven kerndeeltjes (drie protonen en vier neutronen) uit een loodkern en je houdt een goudkern over. Less is more. Het is alleen een beetje -erg- lastig. Ook omdat we niet nauwkeurig kunnen werken: atoomkernen ontploffen zeer onnauwkeurig en onvoorspelbaar. Op dit moment worden radioisotopen bijvoorbeeld geproduceerd door een brok uranium-235 te bombarderen met neutronen en dan via een moeizaam zuiveringsproces de goede isotopen er tussenuit te vissen.

Femtotechniek in actie
Met een fundamentele doorbraak denken de Japanse kernfysici Hiroyasu Ejiri en S. Date de alchemistische droom waar te kunnen maken. Dit is waarschijnlijk het eerste echte staaltje van femtotechniek op de planeet.

Met extreem krachtige laserstraling is het in principe mogelijk de juiste kernreactie op te wekken. Eindelijk femtotechniek binnen bereik?

Met extreem krachtige laserstraling is het in principe mogelijk de juiste kernreactie op te wekken. Eindelijk femtotechniek binnen bereik?

Hun recept: extreem-energierijke gammafotonen. Gammastraling is net als licht elektromagnetische straling, maar dan met een extreem korte golflengte en dus extreem veel energie: tot miljarden malen groter dan die van licht. Dat is ook wel nodig om een atoomkern uit elkaar te kunnen slopen. Ejuri en Date hebben ontdekt dat door een gammafoton op een kern af te schieten, deze in aangeslagen toestand komt en met bijna 100% efficiëntie een bepaalde kernreactie uit zal voeren. Volgens hun berekeningen kunnen ze de isotoop jodium-127 omzetten in de medisch toegepaste radioactieve isotoop  jodium-126 (dus door I-127 een neutron uit te laten zenden).

Goudkoorts? Wacht nog even met je gouden sieraden te dumpen en naar je schuur te rennen. Er zijn helaas nog wat praktische bezwaren. Om gammafotonen van deze energie op te wekken moet je per deeltje een miljard elektronvolt meegeven. De meest voor de hand liggende manier is om elektronen met een miljard volt te versnellen. Met een elektronenkanon (zoals deze in oude TV’s voorkomt) haal je maar enkele tienduizenden en boven honderdduizenden volt krijg je meterslange bliksemschichten omdat de lucht doorslaat. We praten hier over tienduizend maal meer. Dat lukt alleen in een synchrotron – een miniatuurversie van de LHC die de elektronen met de juiste snelheid rond laat gaan en op minder energierijke gammafotonen botsen, zodat energierijke gammafotonen vrij komen. De maximale productie ligt rond de 1013 deeltjes per seconde, per gram is dat (afhankelijk van de atoomsoort) dus honderden tot duizenden jaren continu bedrijf. Ook is het idee nog niet in de praktijk uitgevoerd.

Uitkomst voor kankerpatiënten en anderen
Deze lage productie is echter nog steeds interessant voor medische radioisotopen. Deze worden in zeer kleine hoeveelheden gebruikt (bestraling en diagnose). Op dit moment worden deze in kernreactoren geproduceerd. Hier zijn er maar enkele van die de hele wereld van radioisotopen voorzien. Door een ongelukkige samenloop van omstandigheden viel in 1999 de Canadese reactor in Chalk River, Ontario uit die een groot deel van de wereld van technetium-99 voorzag. Het gevolg: grote tekorten. Ook om deze reden is deze ontwikkeling erg goed nieuws. We kunnen nu eindelijk de alchemistische droom waarmaken. Een kwestie van energie…
Het bedrijf Canadian Light Source is een onderzoek gestart om met röntgenstraling uit molybdeen-99 technetium-99 te bereiden[2].

Bron:
1. Arxiv.org/Technology Review
2. Physorg.com

Share Button

Germen

Hoofdredacteur en analist (Visionair.nl) Expertise: biologische productiesystemen (master), natuurkunde (gedeeltelijek bachelor), informatica

Dit vind je misschien ook interessant:

2 reacties

  1. Julie schreef:

    En een foton is kinetische energie.

  1. 8 april 2011

    […] kernen gericht laten ploffen met gammastraling? « Visionaire berichten op Alchemie met laserlichtRadiostilte wegens roofzuchtige aliens? « Visionaire berichten op Waarom zijn de aliens niet […]

Geef een reactie

Advertisment ad adsense adlogger