Alkemi är naturligt i universum. 3

 

Alkemisterna arbetade under medeltiden med att försöka framställa guld och ett livselixir som skulle bota alla sjukdomar och förlänga livet. Man försökte ex få det tunga grundämnet bly att förändras till det tunga grundämnet guld. Man försökte hitta den vises sten.  Sitt experimentande beskrev alkemisterna i olika skrifter ibland i en gåtfull mycket skiftande terminologi. Det kunde vara långa beskrivningar med symboler och formler skrivna på ett allegoriskt språk för att ingen annan än de invigda skulle få tag på kunskapen. Dessa uppteckningar är så obegripliga att dagens kemister inte lyckats tyda dem.

Nu går vi till den verkliga världen och bort från mysticism och drömmar. För att solen ska fungera som en livgivande stjärna trycks väte in i helium i kärnan. En kärnprocess som kallas fusion 

 Vilket innebär  att atomer förenas under enormt tryck och tempera vilket ger nya element. Något som gett och ger upphov till merparten av våra grundämnen vilka alla har sitt ursprung från stjärnor. Kraften i detta försöker man tämja för framtida energiproduktion. Men det är vårt då den producerar  så stark värme att inga behållare kan hålla den inom sig förutom en kort stund i kraftigt magnetfält. Det vi dock lyckats med är att använda kraften som vätebombkälla.

Fissionskraften däremot kärnklyvning används i kärnkraftverk. Faran med denna är att kärnklyvning skapar radioaktivt avfall  och tråkig användning av denna kraft är i form av  atombomber. 

Forskare har ännu inte listat ut hur man kontrollerar plasman för att producera kraft från fusionsreaktioner för  energiframställning. Temperaturen i denna process gör att inget material kan hålla koll på en process förutom en kort stund magnetism. Skulle vi lyckas skulle vi få ren och obegränsad energi.

När universum kom till innehöll det mestadels väte och helium. Fusion i stjärnor och supernovor har sedan dess försett kosmos med mer än 80 andra element, varav några får livet möjligt.

 

Solen och andra stjärnor är fusionsplatser. Varje sekund smälter solen samman cirka 600 miljoner ton väte – det är samma massa som den stora pyramiden i Giza innehåller gånger102.

 

Tillsammans med skapandet av nya element frigör fusion enorma mängder energi och ljuspartiklar som kallas fotoner. Dessa fotoner tar det cirka 250000 år för att stötas upp från solens innersta 700000 kilometer ner i solen för att nå solens synliga yta. Därefter tar detta ljus (fotoner) åtta minuter att färdas de 150 miljoner kilometerna till jorden. Fusion är den process där lätta element pressas under enormt tryck och temperatur till nya tyngre element.

Att skapa något nytt grundämne från ett annat kan vi inte men på solen sker det och detta kan kallas alkemi.

Bild från vikipedia "Alkemisten", målning av William Fettes Douglas en 1800-talskonstnär.

Under ett berg i Italien har mystiska solpartiklar upptäcks

Två slag av kärnfusionsreaktioner förekommer i solens kärna. Den  vanligaste är proton-proton fusion, där protoner omvandlas från väte till helium. Denna  reaktion ger 99% av solens energi. Men det  sker även  kärnfusion via en sexstegsprocess, kallad CNO-cykeln, där väte smälts samman till helium med kol (C), kväve (N) och syre (O). Proton-protonfusion och CNO-cykeln skapar olika typer av neutriner, subatomära partiklar som är nästan masslösa och kan passera genom vanlig materia utan en antydan om sin närvaro åtminstone för det mesta. Fysiker upptäcker dock rutinmässigt neutriner som skapats under protonprotonprocessen.

Men den 23 juni vid konferensen Neutrino 2020 Virtual Meeting, berättade forskare från Italiens Borexinodetektor   att de hade upptäckt CNO-producerade solneutriner för allra första gången. För första gången någonsin har därmed fysiker upptäckt sällsynta, spöklika partiklar som produceras av en annorlunda typ av fusion inne i solen.

Partiklarna som kallas CNO-producerade neutriner har kommit från solen och träffat en detektor begravd djupt under ett berg i Italien. Upptäckten för oss ett steg närmare i förståelsen av de kärnreaktioner som sker i solen.

"Med detta resultat," säger fysiker Gioacchino Ranucci vid Italiens nationella institutet för kärnfysik i Milano, för Live Science. "Borexinodetektorn  har därmed helt nystat upp de två processer som driver solen." Begravd djupt under jord i en kokong i en vattentank finns borexinois  inre tank som är fodrad med känsliga detektorer som är extremt isolerade från bakgrundsstrålning från kosmiska strålar som finns på jordens yta. Utan denna avskärmning, skulle andra signaler dränka de sällsynta signaler som kommer från CNO neutriner.

Om man jämför den observerade CNO neutrinoobservationen med antalet observerade proton-proton neutriner kommer denna upptäckt att bidra till att avslöja hur mycket av solen som består av element tyngre än väte som kol, kväve och syre. De nuvarande resultaten, även om det ännu inte är dubbelkontrollerade och resultaten publicerade i en vetenskaplig tidskrift visar en betydelse större än 5 sigma med en större konfidensnivå  än 99% vilket innebär att det finns bara en 1 av 3,5 miljoner möjligheter att signalen producerades av slumpmässiga fluktuationer snarare än av CNO-processen.

Ju mer vi förstår av hur solens fusion fungerar (min anm) ju närmare kommer vi kanske den dag vi kan kontrollera fusionsenergin och har obegränsat med energi nästan gratis. Fusionsenergins gåta kan då lösas och enkelt kanske användas.

Bild från vikipedia på Borexino neutronobservatorium i Italien.