「夸克融合」可以產生核融合十倍的能量

「核融合」是將兩個不同原子的原子核撞在一起，在轉變成另一個元素的過程中產生能量。目前世界上有不少機構都投入了對核融合能源的研發，但即使經過了這麼久的時間，我們依然持續停留在「五十年後」的狀態。雖說實踐受挫，但這並不阻止理論物理學家們往更長遠的方向幻想 -- 據以色列特拉維夫大學與芝加哥大學的共同研究，下一步或許可以往「夸克融合」的方向前進，產生核融合十倍以上的能量。

在標準模型中，所有的物質都是由夸克所組成，例如質子是兩個上夸克和一個下夸克，而中子則是由一個上夸克和兩個下夸克。除了上、下夸克之外，夸克家族還有更「重」（高能量）的魅夸克、奇夸克、底夸克和頂夸克四種，全部的夸克都曾在高能粒子碰撞實驗中現出蹤跡。

科學家這次的發現，是在碰撞中找到了一種特別的反應 -- 兩個 Λc 重子（由上、下、魅夸克組成的粒子）對撞後，產生出一個 Ξcc 粒子（魅＋魅＋上）和一個中子（上＋下＋下），並產生 12MeV 的能量。這種對撞後重新組合併釋出能量的反應與核融合相當具有類比性，但完全在更微小的尺度下進行。

有了這個反應做基礎，科學家們接著便從純理論的角度去分析，看所有的夸克組合中，哪種的對撞能產生最大的效果。進一步探討的結果發現，兩個 Λb 重子（上＋下＋底）對撞的能量最高，達到 138MeV 之譜，大約是氫核融合的 10 倍之多。然而，底夸克存在的時間非常、非常短暫，一下子就會衰變成別的夸克，要如何在它存在的這極微小的時間內與另一個相同的重子互動，是個目前技術尚做不到的事。

當然，科學家在公佈前也有想到被武器化的可能，但就算不考慮實務上的可行性，目前的研究指向這個反應無法被連鎖化，因此能量應該很難瞬間、大量地釋出。雖然說完全受控制的反應不知道還要多少年才能實現，但計算指出單獨事件的發生是在目前 LHC 的能力之內的，所以說不定不久後就能由實驗確認了呢。

來源: Nature

經由: Engadget