Balloteknik är ett spekulativt, kontroversiellt område inom kärnfysik som studerar ballotekniska kärnreaktioner. En balloteknisk reaktion inträffar när en högenergikärn isomer gör en övergång till ett grundtillstånd och frigör gammastrålar men inga beta- eller alfastrålar. Alfa- och betastrålar är faktiskt delar av en kärna, medan gammastrålar är ren elektromagnetisk energi. Eftersom ingen materia frigörs i en balloteknisk kärnreaktion, utan bara energi, upplever inte ämnet i sig en massaförändring.
I en högenergikärnisomer är protoner eller neutroner i kärnan i ett exciterat tillstånd, och de påverkade partiklarna måste genomgå en förändring i spinn för att frigöra sin överskottsenergi. Isomerer kan induceras att frigöra denna energi, men inte allt på en gång – det finns ingen känd kedjereaktion som kan orsaka omedelbar frisättning av den isomera energin. Många spekulanter utan utbildning i kärnfysik har föreslagit vetenskapligt tvivelaktiga sätt som det kan, vilket leder till att vissa stämplar hela området för balloteknik som pseudovetenskapligt.
Carl Collins från University of Texas i Dallas hävdade att han inducerade gammafrisättning i en nukleär isomer 1991, men hans resultat har aldrig duplicerats, en stark indikator på att hans specifika metod är falsk. Denna incident har kastat en skugga över ballotekniken i allmänhet. Termen balloteknik populariserades av neutronbombens uppfinnare, Samuel Cohen, som förmodligen också myntade termen. Fältet är så dunkelt att väldigt få papper om balloteknik kan hittas, och det finns verkligen ingen fysiker som har baserat sin karriär kring fältet.
Nukleära isomerer är dock en realitet. Det finns minst fem stabila isomerer, inklusive tantal-180m, osmium-187m, platina-186m, hafnium-178m och zink-66m. ”m” efter atomnumret betecknar elementet som en isomer.
Tantal-180m kan hittas i små mängder inom tantal-180, och råkar vara det dyraste ämnet på jorden, med en kostnad på 17 miljoner US-dollar (USD) per gram! Världens tillgång på Tantal-180m är bara cirka sju milligram. Tantal-180m är också den enda kända metastabila isomeren med en halveringstid längre än några decennier. Andra isomerer har halveringstider så korta som några dagar eller till och med timmar.
Balloteknik uppmärksammades under det kalla krigets era eftersom man fruktade att den kunde utnyttjas för att skapa kärnvapen eller fungera som en klyvningsfri detonator för en fusionsbomb. Ett skuggigt ämne känt som ”rött kvicksilver” sägs ha varit föremål för kärnvapenforskning av Sovjetryssland, och materialet sägs ha gått för 100,000 200,000 till XNUMX XNUMX USD per gram. Det spekuleras i att rött kvicksilver var en av de stabila nukleära isomererna.
Beräkningar tyder på att ett kilo ren tantal-180m har så mycket som 900 megajoule energi lagrad i de exciterade tillstånden av dess nukleoner, vilket skulle göra det till en utmärkt kraftkälla om den kunde förmås att frigöra den energin.