Advertentie
Het onderzoekslaboratorium van CERN in het Zwitserse Genève is de enige plek in de wereld waar antimaterie met enige regelmaat wordt geproduceerd en opgeslagen. Echter is het niet mogelijk om deze Antimaterie naar andere onderzoekslaboratoria te versturen. Een probleem, want de faciliteiten van CERN hebben niet de precisie om de anti protonen, waar het hier voornamelijk om gaat, effectief verder te onderzoeken.
Om dit probleem op te lossen is de Europese organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN) druk bezig geweest om het mogelijk te maken om wél antimaterie te vervoeren. In een video van onderzoekers van het BASE-team tonen ze een succesvolle test voor het verzenden van laag energetische antiprotonen. Het BASE-team is één van zes teams dat onderzoek doet naar antimaterie. Antimaterie is bijzonder, omdat het zich vrijwel exact hetzelfde gedraagt als gewone materie. Tijdens de Big Bang zou er daarom ook dezelfde hoeveelheid antimaterie als gewone materie moeten hebben gevormd, waarna beiden elkaar weer opgeheven zouden hebben. Dit is duidelijk niet zo gebeurd, omdat een (minuscule) fractie materie is overgebleven, waaruit ons hele universum is gemaakt.
In het persbericht over de doorbraak staat dat het team in staat was om 92 antiprotonen in een cryogene "Penning trap" met een vrachtwagen te vervoeren. Na een kort vervoer konden de antiprotonen vervolgens weer gebruikt worden in onderzoek. Het vervoeren van antimaterie is voornamelijk moeilijk omdat het verdwijnt zodra het in aanraking komt met materie, waarbij de massa van de verdwenen materie en antimaterie omgezet wordt in energie. Een echt explosiegevaar levert dat overigens niet op, omdat het gaat over slechts enkele protonen.
Het is de bedoeling om de antiprotonen te kunnen vervoeren naar andere Europese laboratoria zoals de Heinrich Heine Universiteit in Düsseldorf. Daar is bijvoorbeeld materiaal aanwezig waarmee preciezere metingen kunnen worden uitgevoerd op deze anti deeltjes. Het probleem met dat materiaal naar CERN brengen is dat de omgeving bij CERN niet geschikt is voor dergelijke precisie-instrumenten. Het produceren van antimaterie zorgt namelijk voor (veranderende) magnetische velden waardoor de precisie van dergelijke apparatuur wordt aangetast. In principe zou het al volstaan om de experimenten in een gebouw 100 meter verderop te doen, maar dat brengt vrijwel dezelfde problemen met zich mee als dat 100 kilometer verderop doen. Het verplaatsen van antimaterie was vooralsnog vrijwel niet te doen.
Het opslaan van antimaterie is iets waar CERN al langer in is geslaagd. Door antiprotonen die in een hoog energetische omgeving worden gemaakt af te remmen kunnen deze eenvoudiger worden opgeslagen en bestudeerd. Het record voor opslag staat op naam van het BASE-team en is meer dan een jaar. Gezien het succes van het opslaan van antiprotonen, is een volgende stap van deze vervoeren dus niet gek. Hiervoor heeft het BASE-team de BASE-STEP val ontwikkeld. Dit is een vervoerbare opslag die in een vrachtwagen geladen kan worden en de bewegingen tijdens het transport kan opvangen. Het geheel weegt ongeveer 1000 kilogram en moet maar enkele graden boven het absolute nulpunt worden gehouden. Om de antiprotonen vast te houden zonder deze aan te raken met gewone materie, moeten deze in een vacuüm worden gehouden en vastgezet worden met een zeer sterk magnetisch veld. Hiervoor is een supergeleidende magneet nodig, die enkel werkt wanneer deze gekoeld wordt met vloeibare helium.
De volgende stap is om deze recente korte reis van antimaterie te verlengen. Daarvoor moet het team zorgen voor een zeer betrouwbare stroomtoevoer voor de koeling, en dat voor minimaal 8 uur, zodat de vrachtwagen zijn bestemming in Düsseldorf kan bereiken. Daarna volgt nog de moeilijke stap van het verplaatsten van de antiprotonen naar enige experimenten op de bestemmingslocatie, want daar heeft het team nog geen sluitende oplossing voor gevonden.