¿Cuál es el poder de la aniquilación de materia / antimateria?

La energía nuclear tal como la conocemos es un nombre poco apropiado. ¡Un reactor nuclear que utilizamos para generar electricidad alrededor de la Tierra es un extractor muy ineficiente de energía nuclear verdadera y es más parecido a una reacción química de muy alta energía! Cómo es eso ? En las centrales nucleares, generalmente solo se extrae el 5-7% de la energía del combustible. Además, el combustible ya pasó por un proceso de enriquecimiento, por lo que solo se utiliza alrededor del 1% de la energía del recurso extraído.

Como otro ejemplo, un arma nuclear utiliza aproximadamente 50 mg de materia por kilotón de rendimiento convertido en energía, esto de una ojiva de plutonio de 50 kg (Nagasaki 15 kilotones). Estas son cifras realmente decepcionantes cuando se observa la eficiencia.

Deseo estipular que no estoy abogando por mejorar la eficiencia de las armas nucleares en este artículo. De hecho, soy enormemente anti armas nucleares pero estoy fascinado por la energía y la física involucradas.

Es por eso que las fuentes de energía de materia / antimateria parecen muy emocionantes, ya que supuestamente pueden acceder a toda la inmensa energía unida dentro de partículas nucleares como los protones y neutrones y otras partículas subatómicas.

Entonces, si una masa Macro (1 gramo cada uno) de materia y antimateria se compraran juntas, ¿qué pasaría?

Se produciría una explosión instantánea a casi la velocidad de la luz de todos los materiales involucrados y la liberación de un flujo de fotones (rayos gamma) y hadrones tan intensos y radiantes que cada material se vaporizaría y se convertiría en un plasma incandescente durante al menos 2000 metros a una temperatura de al menos 100,000 grados C totalizando una liberación del equivalente de 42 mil toneladas de TNT.

Esto supone una mezcla perfecta de los 2 cuerpos y para esta masa baja esto puede ser posible, pero para masas más grandes los materiales se volarán severamente limitando la eficiencia de toda la interacción.

En resumen, la antimateria es una forma de almacenar una cantidad gigantesca de energía en un paquete muy pequeño pero al mismo tiempo terriblemente peligroso y difícil de recuperar toda esa energía.

Use E = mc².

Por cada kilogramo de materia que se aniquila con un kilogramo de antimateria, la energía liberada es (2 kg) (299 792 458 m / s) ² = 1.8 × 10 ¹⁷ julios.