Kaj je balotehnika?

Balotehnika je špekulativno, kontroverzno področje jedrske fizike, ki preučuje balotehnične jedrske reakcije. Balotehnična reakcija se pojavi, ko visokoenergetski jedrski izomer preide v osnovno stanje, pri čemer se sproščajo žarki gama, ne pa beta ali alfa žarki. Alfa in beta žarki so pravzaprav koščki jedra, medtem ko so žarki gama čista elektromagnetna energija. Ker se pri balotehnični jedrski reakciji sprošča nobena snov, temveč le energija, snov sama ne doživi spremembe mase.

V visokoenergijskem jedrskem izomeru so protoni ali nevtroni v jedru v vzbujenem stanju in prizadeti delci se morajo spremeniti v vrtenju, da sprostijo odvečno energijo. Izomere je mogoče spodbuditi, da sprostijo to energijo, vendar ne vse naenkrat – ni znane verižne reakcije, ki bi lahko povzročila takojšnje sproščanje izomerne energije. Številni špekulanti brez izobrazbe iz jedrske fizike so predlagali znanstveno dvomljive načine, da bi to lahko, kar je privedlo do tega, da so nekateri celotno področje balotehnike označili kot psevdoznanstveno.

Carl Collins z Univerze v Teksasu v Dallasu je leta 1991 trdil, da je povzročil sproščanje gama v jedrskem izomeru, vendar njegovi rezultati niso bili nikoli podvojeni, kar je močan pokazatelj, da je njegova posebna metoda napačna. Ta incident je vrgel senco na področje balotehnike nasploh. Izraz balotehnika je populariziral izumitelj nevtronske bombe Samuel Cohen, ki je verjetno tudi skoval izraz. Področje je tako nejasno, da je mogoče najti zelo malo prispevkov o balotehniki in zagotovo ni fizika, ki bi svojo kariero temeljil na tem področju.

Vendar pa so jedrski izomeri realnost. Obstaja vsaj pet stabilnih izomerov, vključno s tantalom-180m, osmijem-187m, platino-186m, hafnijem-178m in cinkom-66m. “m” za atomsko številko označuje element kot izomer.
Tantal-180m je mogoče najti v majhnih količinah znotraj tantala-180 in je najdražja snov na svetu, saj stane 17 milijonov ameriških dolarjev (USD) na gram! Svetovna zaloga tantala-180m je le okoli sedem miligramov. Tantal-180m je tudi edini znani metastabilni izomer z razpolovno dobo, daljšo od nekaj desetletij. Drugi izomeri imajo razpolovno dobo le nekaj dni ali celo ur.

Balotehnika je bila deležna pozornosti v času hladne vojne, ker so se ljudje bali, da bi jo lahko izkoristili za ustvarjanje jedrskega orožja ali služili kot necepitveni detonator za fuzijsko bombo. Za senčno snov, znano kot “rdeče živo srebro”, naj bi bila predmet raziskav jedrskega orožja Sovjetska Rusija, material pa naj bi šel za 100,000 do 200,000 USD za gram. Špekulira se, da je bilo rdeče živo srebro eden od stabilnih jedrskih izomerov.

Izračuni kažejo, da ima kilogram čistega tantala-180m kar 900 megadžulov energije shranjenih v vzbujenih stanjih svojih nukleonov, zaradi česar bi bil odličen vir energije, če bi ga lahko inducirali, da sprosti to energijo.