Buzz
Với hơn 30 năm hoạt động, nhà máy chế tạo chất phản ứng lớn nhất thế giới chỉ tạo ra ít hơn 10 nanogram. Quy trình sản xuất không phải là chuyện đơn giản.
Trung tâm Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN), nằm tại biên giới của Pháp-Thụy Sĩ, là trung tâm nghiên cứu vật lý hạt lớn nhất thế giới ngày nay. Mặc dù bên ngoài, nhà máy chế tạo chất phản ứng tại CERN có vẻ khiêm tốn, nhưng thực tế không phải vậy. Đây chính là nơi tạo ra chất phản ứng, loại vật liệu mạnh mẽ nhất trong vũ trụ và cũng là loại vật liệu đắt đỏ nhất trên Trái Đất.
Theo các nhà khoa học, chất phản ứng được hình thành từ các hạt cơ bản giống như vật chất thông thường, nhưng mang điện tích ngược dấu.
Khi hai hạt này va chạm, chúng sẽ hủy diệt lẫn nhau và chuyển hóa thành năng lượng. Thực tế, chỉ cần 1 gram chất phản ứng đã có thể tạo ra một vụ nổ tương đương với một quả bom hạt nhân.
Theo lý thuyết, Big Bang đã tạo ra cả vật chất và chất phản ứng với lượng bằng nhau, và dự kiến chúng sẽ hủy diệt lẫn nhau hoàn toàn. Tuy nhiên, chúng ta sống trong một vũ trụ chủ yếu được tạo ra từ vật chất thông thường.
Tại nhà máy chất phản ứng của CERN, các nhà khoa học đã tạo ra proton phản và hydro phản để nghiên cứu tính chất của chúng và giải quyết những câu hỏi cơ bản về nguồn gốc của vũ trụ.
Dù không có tiếp xúc vật chất và phản vật chất, thí nghiệm vẫn tạo ra một lượng nhỏ, đủ để tạo ra 25 gram phản vật chất sau 10.000 tỷ năm, mức cần thiết cho một quả bom phản vật chất.
Ống thu nơ-ron tại Nhà máy phản vật chất của CERN có giấy bạc siêu mỏng, dày khoảng 1,5 micromet, giảm tốc độ và thu thập hạt phản proton từ vòng ELENA. Trước khi ELENA được lắp đặt vào năm 2018, CERN chỉ thu được dưới 1% hạt phản proton, nhưng hiện nay đã lên đến 70%.
Sau khi ELENA giảm tốc độ, hạt phản proton sẽ được chuyển sang các thí nghiệm khác trong nhà máy phản vật chất. Thí nghiệm AEgIS sử dụng bẫy để sản xuất phản hydro với từ trường mạnh, sau đó tiến hành quan sát tác động của trọng lực.
Trong khu vực thí nghiệm ALPHA, nam châm siêu dẫn chứa heli lỏng để bẫy các phản hạt. Thí nghiệm ALPHA đã lưu trữ thành công 309 nguyên tử phản hydro vào năm 2011, một số trong đó được giữ lại trong gần 17 phút.
Tuy nhiên, thực tế cho thấy phản vật chất vẫn là một loại vật liệu cực kỳ quý giá và việc sản xuất không hiệu quả.
Theo các chuyên gia, chi phí để sản xuất một gram phản vật chất được ước tính là 62,5 nghìn tỷ USD. Điều này là nguyên nhân khiến CERN chỉ sản xuất ra một lượng phản vật chất rất hạn chế. Cụ thể, từ khi bắt đầu sản xuất phản vật chất vào năm 1995, nhà máy của tổ chức này chỉ sản xuất được dưới 10 nanogram phản vật chất. Mặc dù là một lượng rất nhỏ, nhưng các nhà nghiên cứu vẫn gặp khó khăn trong việc lưu trữ phản vật chất.
