Ražošanas izmaksu ziņā visdārgākā viela pasaulē ir antimateriāls. Šī materiāla izveides izmaksas tiek lēstas aptuveni 1,771 triljonu ASV dolāru (USD) apmērā par unci (62.5 triljoniem ASV dolāru par gramu), lai gan dažas iestādes domā, ka galu galā tās varētu samazināties līdz 141.75 miljardiem ASV dolāru par unci (5 miljardi ASV dolāru par unci). grams). Šīs ir antiūdeņraža izmaksas, kas ir vienkāršākā šāda veida vielu forma, un elementa ūdeņraža antimateriāla ekvivalents. Citi pretelementi būtu vēl dārgāki. Kopš 2013. gada ir ražots tikai neliels skaits antiūdeņraža atomu — tikai pētniecības nolūkos —, un viela nav pieejama pārdošanai.
Kāpēc antimatērija ir tik dārga
Antimatērija sastāv no daļiņām, kuras var uzskatīt par pretstatiem to parastajām matērijām. Cilvēkiem pazīstamā viela sastāv no atomiem, kas sastāv no kodola, kurā ir smagas, pozitīvi lādētas daļiņas, ko sauc par protoniem un ko ieskauj vieglu, negatīvi lādētu elektronu “mākonis”. Antimatērijas atomiem kodolā ir negatīvi lādēti antiprotoni, un tos ieskauj pozitīvi lādēti antielektroni, ko parasti sauc par pozitroniem. Lai gan kosmiskajos staros ir konstatēti antiprotoni un daži radioaktīvie elementi izstaro pozitronus, nav zināms dabisks antiatomu avots, tāpēc ir jāražo antimateriāls.
Pozitronus var iegūt diezgan viegli no materiāliem, kas tos izstaro, bet daudz smagāki antiprotoni ir jārada daļiņu sadursmēs – mašīnās, kas milzīgā ātrumā sūta subatomiskas daļiņas, kas ietriecas savā starpā un citos materiālos. Šīs sadursmes koncentrē milzīgu enerģijas daudzumu ārkārtīgi mazos telpas apjomos, kā rezultātā veidojas matērija daļiņu un antidaļiņu, tostarp antiprotonu, veidā. Tos var magnētiski atdalīt un apvienot ar pozitroniem, lai izveidotu antiūdeņraža atomus.
Tā kā šos antiatomus var izgatavot tikai nedaudzās iekārtās un tikai nelielos daudzumos, antiūdeņraža ir ārkārtīgi maz. To ir ne tikai grūti un dārgi izgatavot, bet arī grūti notvert un uzglabāt. Antiatomi tiek spēcīgi piesaistīti normāliem atomiem, jo elektroniem un pozitroniem ir pretējs elektriskais lādiņš, un, satiekoties, tie iznīcina viens otru, visa masa pārvēršas enerģijā. Uzglabāšana ietver vakuuma konteinerus, kas neļauj pretatomiem pieskarties sāniem, izmantojot magnētiskos laukus. Šie faktori kopā padara antimateriālu par pasaulē dārgāko vielu.
Antimatērijas izmantošana
Zinātnieki nepūlētos ar šīs vielas ražošanu, ja tai nebūtu kādi potenciālie lietojumi. Antimaterijai ir lielākais enerģijas blīvums no jebkuras iespējamās degvielas, kas nozīmē, ka tai ir potenciāls atbrīvot vairāk enerģijas uz svara vienību nekā jebkurai citai vielai. Tā kā antimatērijas ražošanai nepieciešams vēl vairāk enerģijas, nekā no tās var iegūt, tas nav risinājums planētas enerģētiskajām problēmām; tomēr tā ir ierosināta kā iespējama nākotnes raķešu degviela, jo teorētiski tā varētu paātrināt kravnesību līdz būtiskai gaismas ātruma daļai. Tomēr šobrīd tā galvenā zinātnieku interese ir tajā, ko tā var atklāt par fizikas likumiem.
Citas dārgas vielas
Joprojām eksotiskās fizikas jomā kodolizomēri, kaut arī nedaudz atpaliek no pasaulē dārgākās vielas, tiem būtu ārkārtīgi augsta cena — iespējams, vairāk nekā 28 miljardi USD par unci (1 miljards USD par gramu). Tie ir elementi, kuros atoma kodolam ir vairāk nekā minimālais enerģijas daudzums — minimālais ir zināms kā “pamatstāvoklis”. Vairumā gadījumu kodols šajā “satrauktajā” stāvoklī atgriezīsies sākotnējā stāvoklī niecīgas sekundes daļas laikā, atbrīvojot enerģiju gamma staru veidā, bet daži kodolizomēri, piemēram, hafnijs-178m2 un tantals-180m, ir salīdzinoši stabili un ilgstoši. Normālos apstākļos šie izomēri enerģiju atbrīvo lēni, jo to kodoli nejauši atgriežas ilgu laiku.
Šķiet, ka deviņdesmitajos gados veiktie eksperimenti parādīja, ka hafnija-1990m178 paraugs var tikt aktivizēts, lai uzreiz atgrieztos sākotnējā stāvoklī, atbrīvojot lielu daudzumu enerģijas, bombardējot to ar rentgena stariem. Tas radīja iespēju izmantot izomēru enerģijas uzkrāšanai vai jaunu ieroču veidu izstrādei. Tomēr mēģinājumi reproducēt efektu līdz šim ir bijuši neveiksmīgi, un daudzi zinātnieki ir ļoti skeptiski par šīm iespējām. Tāpat kā ar antimateriālu, šīs vielas ir jāražo dārgos daļiņu sadursmēs, un tās ir pieejamas tikai nelielos daudzumos.