Antimaterie, wat is het

Tijdens de oerknal werden zowel materie als antimaterie aangemaakt. De uitslag hiervan maakte het heelal zoals wij dat kennen. Antimaterie is de duurste stof ter wereld en wordt gemaakt bij CERN. Alleen kost dit erg veel geld en tijd. Maar wat is het precies, en kunnen we het bijvoorbeeld gebruiken als brandstof voor een ruimteschip? Het bestaan van antideeltjes was als eerst voorspeld door Paul Dirac in 1928. Deze stelling van Paul Dirac werd erg sceptisch ontvangen, totdat er in 1932 door botsing van kosmische straling in de atmosfeer het anti-elektron werd gevonden. Deze kosmische straling reist vaak miljoenen jaren door het universum om ons te bereiken, en breekt af in andere kleine deeltjes wanneer het op de atmosfeer botst.

De oerknal

Tijdens de oerknal werd materie gesmeed uit pure energie, maar ook zijn tegenpool antimaterie, wat dezelfde eigenschappen heeft als materie maar dan met een tegengestelde elektrische lading. Wanneer deze twee materies met elkaar in aanraking kwamen ontstond het annihilatieproces, waarin de twee tegenpolen het 'gevecht' met elkaar aangingen. Dit 'gevecht' duurde ongeveer een seconde en heeft het hele universum zoals wij dat kennen geschapen.

Ons universum bestaat verreweg voor het grootste deel uit materie, niet uit antimaterie. Dit is voor wetenschappers een groot raadsel, omdat materie en antimaterie elkaar opheffen. De waarschijnlijkste theorie is dat er tijdens de oerknal iets meer materie werd gegenereerd, en dat uit het kleine beetje extra materie dat overbleef, ons hele universum is ontstaan. De andere theorie is dat tijdens het annihilatieproces materie en antimaterie gescheiden raakten en dat een deel van het heelal, ver weg van ons, voor het grootste deel gemaakt moet zijn van antimaterie.

Wat is antimaterie?

Materie is opgebouwd uit drie deeltjes, elektronen, protonen en neutronen. Elektronen zijn negatief geladen, en protonen positief.
Antimaterie is de tegenpool van materie en dus zijn de elektronen niet negatief maar positief geladen en deze noemen we dan ook positronen (anti-elektronen) en negatieve protronen noemen we antiprotonen. Verder hebben deze materies dezelfde eigenschappen.

Annihilatie

Annihilatie treedt op wanneer een deeltje en een antideeltje in contact komen. Dit is een proces waarbij ze elkaar vernietigen.
Wanneer dit gebeurt wordt hun massa omgezet in energie volgens de massa-energierelatie E = mc². Wanneer een gram antimaterie met een gram materie in aanmerking komt levert dat 1,8 X 1014 joule energie op. Dat is ongeveer veertig keer zoveel als de energie van de eerste atoombom.

Kunnen we antimaterie gebruiken?

Onderzoek van CERN zegt dat antimaterie gemaakt moet worden omdat het niet van nature voorkomt. Het maken hiervan kost meer energie dan het oplevert, ook het opslaan van deze energie kost erg veel energie zodat we het dus niet als energiebron kunnen gebruiken. NASA droomt er van om ruimteschepen op antimaterie te laten vliegen, aangezien de brandstof die nu gebruikt wordt erg veel massa en gewicht vergt.