Student World

Současné technologie umožňují manipulovat s atomy a ještě menšími částicemi, a vytvářet tak hmotu s vlastnostmi ušitými na míru. Zčásti se navíc nemusí postupovat metodou pokusu a omylu, ale požadované vlastnosti lze předpovědět pomocí počítačové simulace.

Poslední novinka z této oblasti je dílem týmu Donalda Fleminga, chemika z University of British Columbia v kanadském Vancouveru. Jeho tým připravil atom helia, v němž byl jeden z elektronů nahrazen mionem. Mion, „těžký elektron“, je částice se záporným nábojem, jejíž hmotnost se ovšem blíží spíše protonu a neutronu než lehkému elektronu. V „atomu“, kde jeden z elektronů nahradíme mionem, proto mion obíhá velmi blízko jádra, mnohem blíže, než se pohybují slupky elektronů. Na elektrony nebude mít vliv. Z hlediska chemických vlastností se tak prvek chová, jako by byl v tabulce o jedno místo vlevo (bez jednoho elektronu). Helium s mionem připomíná vodík, ovšem jeho jádro z něj dělá vodík supertěžký. Běžný vodík má v jádře proton a žádný neutron, následuje deuterium s jedním a tricium se dvěma neutrony. Hélium s mionem je ještě těžší, a proto jeho chemické reakce probíhají mnohem pomaleji. Jinak se však dokáže sloučit na molekulu s atomem běžného vodíku, který „nepozná“, že jeho partnerem není opět vodík.

Ultratěžký vodík by mohl mít celou řadu specifických vlastností. Praktické využití takového objektu je zatím bohužel obtížně představitelné, protože mion sám je částicí nestabilní – primárním cílem experimentu bylo spíše potvrdit určité předpoklady kvantové teorie, týkající se kvantového tunelování a vazebných energií při slučování atomů. Totéž asi platí i pro jiný Flemingův experiment, kdy vědci vytvořili atom vodíku, kde byl naopak proton v jádře nahrazen kladně nabitým antimionem. Takový (ultralehký) „vodík“ vstupuje do chemických reakcí naopak extrémně snadno, bohužel je antimion a tím i ultralehký vodík opět nestabilní.

Úplná verze tohoto článku vyjde v CIO-Businesworld 5/2011. Toto číslo se právě objevuje na stáncích.

autor Pavel Houser