Glede na proizvodne stroške je najdražja snov na svetu antimaterija. Stroški ustvarjanja tega materiala so bili ocenjeni na približno 1,771 bilijonov ameriških dolarjev (USD) na unčo (62.5 bilijona dolarjev na gram), čeprav nekateri organi menijo, da bi se lahko sčasoma zmanjšali na le 141.75 milijarde dolarjev na unčo (5 milijard dolarjev na unčo). gram). To je cena antivodika, najpreprostejše oblike te vrste snovi, in antimaterije, ki je ekvivalent elementa vodik. Drugi antielementi bi bili še dražji. Od leta 2013 je bilo proizvedeno le majhno število antivodikovih atomov — samo za raziskovalne namene — in snov ni na voljo za prodajo.
Zakaj je antimaterija tako draga
Antimaterija je sestavljena iz delcev, ki jih lahko štejemo za nasprotja svojih normalnih snovi. Zadeva, ki jo ljudje poznajo, je sestavljena iz atomov, ki so sestavljeni iz jedra, ki vsebuje težke, pozitivno nabite delce, imenovane protoni, obdane z “oblakom” lahkih, negativno nabitih elektronov. Atomi antimaterije imajo v jedru negativno nabite antiprotone, obkrožajo jih pozitivno nabiti antielektroni – običajno imenovani pozitroni. Čeprav so v kozmičnih žarkih odkrili antiprotone, pozitrone pa oddajajo nekateri radioaktivni elementi, ni znanega naravnega vira antiatomov, zato je treba antimaterijo izdelati.
Pozitrone je mogoče precej enostavno pridobiti iz materialov, ki jih oddajajo, veliko težje antiprotone pa je treba ustvariti v trkalnikih delcev – strojih, ki pošiljajo subatomske delce, ki trčijo drug v drugega in v druge materiale z ogromnimi hitrostmi. Ti trki koncentrirajo ogromne količine energije v izjemno majhne prostornine, kar povzroči nastanek snovi v obliki delcev in antidelcev, vključno z antiprotoni. Te je mogoče magnetno ločiti in združiti s pozitroni, da nastanejo atomi antivodika.
Ker je te antiatome mogoče izdelati le v peščici objektov in le v majhnih količinah, je antivodika izjemno malo. Ne samo, da ga je težko in drago izdelati, težko ga je tudi ujeti in shraniti. Anti-atome močno privlačijo normalni atomi, ker imajo elektroni in pozitroni nasprotne električne naboje, in ko se srečajo, se uničijo, pri čemer se vsa njihova masa spremeni v energijo. Skladiščenje vključuje vakuumske posode, ki preprečujejo, da bi se antiatomi dotaknili strani z uporabo magnetnih polj. Ti dejavniki skupaj naredijo antimaterijo najdražjo snov na svetu.
Uporablja se za antimaterijo
Znanstveniki se ne bi trudili izdelati te snovi, če ne bi imela nekaterih potencialnih uporab. Antimaterija ima največjo energijsko gostoto vseh možnih goriv, kar pomeni, da lahko sprosti več energije na enoto teže kot katera koli druga snov. Ker je za proizvodnjo antimaterije potrebno še več energije, kot jo je mogoče pridobiti iz nje, to ni rešitev za energetske probleme planeta; vendar je bil predlagan kot morebitno prihodnje raketno gorivo, saj bi teoretično lahko pospešil tovor na precejšen del svetlobne hitrosti. Zaenkrat pa je njegov glavni interes za znanstvenike v tem, kaj lahko razkrije o zakonih fizike.
Druge drage snovi
Še vedno v kraljestvu eksotične fizike bi jedrski izomeri, čeprav so precej manj kot najdražja snov na svetu, imeli izjemno visoko ceno – morda več kot 28 milijard USD za unčo (1 milijarda USD na gram). To so elementi, v katerih ima atomsko jedro več kot minimalno količino energije – najmanjša je znana kot »osnovno stanje«. V večini primerov se jedro v tem “vzbujenem” stanju vrne v osnovno stanje v majhnem delčku sekunde, pri čemer se sprosti energija v obliki gama žarkov, vendar nekateri jedrski izomeri, kot sta hafnij-178m2 in tantal-180m, so relativno stabilni in dolgoživi. V normalnih okoliščinah ti izomeri sproščajo energijo počasi, saj se njihova jedra naključno vračajo v daljšem obdobju.
Zdelo se je, da so eksperimenti v devetdesetih letih pokazali, da je mogoče vzorec hafnija-1990 m178 sprožiti, da se naenkrat vrne v osnovno stanje, pri čemer se sprošča velike količine energije z bombardiranjem z rentgenskimi žarki. To je povečalo možnost uporabe izomera za shranjevanje energije ali za razvoj novih vrst orožja. Poskusi reproduciranja učinka pa so do zdaj propadli in mnogi znanstveniki so zelo skeptični glede teh možnosti. Tako kot pri antimateriji je treba te snovi proizvajati v dragih trkalnikih delcev in so na voljo le v majhnih količinah.