Het duurste materiaal ter wereld

Antimaterie is de duurste materie ter wereld , met een prijs van $3,5 x 10¹⁶ per gram antiprotonen.

De enige antimaterie-installatie ter wereld bevindt zich bij CERN. Foto: Business Insider — De enige antimaterie-installatie ter wereld bevindt zich bij CERN. Foto: *Business Insider*

Na een zeven jaar durende reis van bijna 6,4 miljard kilometer bracht NASA's OSIRIS-REx-ruimtevaartuig op 24 september 2023 255 gram materiaal terug van de asteroïde Bennu. De NASA-missie had een budget van 800 miljoen dollar en de uiteindelijke kosten voor de 255 gram materiaal bedroegen ongeveer 1,16 miljard dollar. Maar dit is niet het duurste materiaal op aarde, aldus Chris Impey, hoogleraar astronomie aan de Universiteit van Arizona.

Sommige asteroïdemonsters hebben een waarde van 4,5 miljoen dollar per gram, ongeveer 70.000 keer de prijs van goud, die de afgelopen jaren schommelde tussen 60 en 70 dollar per gram. Het eerste buitenaardse materiaal dat naar de aarde werd teruggebracht, was afkomstig van het Apollo-programma. Van 1969 tot 1972 brachten zes Apollo-missies in totaal 382 kg aan maanmonsters terug. De totale kosten van het Apollo-programma (gecorrigeerd voor inflatie) bedroegen 257 miljard dollar. Deze maanmonsters zijn relatief waardevol met een waarde van ongeveer 674.000 dollar per gram.

NASA is van plan om begin jaren 2030 Marsmonsters terug naar de aarde te brengen om te onderzoeken of ze sporen van oud leven bevatten. De Mars Sample Return-missie is erop gericht om 30 monsterbuizen met een totaal gewicht van ongeveer 450 gram terug te halen. De Perseverance-rover heeft al 10 monsterbuizen opgeslagen. De kosten lopen echter op door de complexiteit van de missie, waarbij meerdere robots en ruimtevaartuigen betrokken zijn. Het terugbrengen van de monsters zou 11 miljard dollar kunnen kosten, wat neerkomt op 24 miljoen dollar per gram, vijf keer zoveel als de kosten van het Bennu-monster.

Sommige meteorieten zijn goedkoop omdat er dagelijks bijna 50 ton aan gratis materiaal uit het zonnestelsel op aarde neerdaalt. De meeste verbranden in de atmosfeer, maar als ze op de grond terechtkomen, worden ze meteorieten genoemd, en de meeste zijn afkomstig van asteroïden. Meteorieten kunnen duur zijn omdat ze moeilijk te identificeren en te bergen zijn. De stenen lijken allemaal op elkaar, tenzij ze door een geoloog worden onderscheiden. De meeste meteorieten hebben de vorm van gesteenten die chondrieten worden genoemd en kosten ongeveer $ 0,50 per gram.

IJzermeteorieten zijn te herkennen aan hun donkere buitenlaag, veroorzaakt door het gesmolten oppervlak tijdens hun vlucht door de atmosfeer, en aan de lange, metaalachtige kristalstructuren aan de binnenkant. Ze worden gewaardeerd op $1,77 per gram of meer. Pallasiet is een ijzermeteoriet met daarin olivienmineralen. Na het slijpen en polijsten zijn ze doorschijnend geelgroen en kunnen ze een waarde van meer dan $35 per gram bereiken.

Sommige meteorieten zijn vanaf de maan en Mars op aarde terechtgekomen. Bijna 600 meteorieten zijn geïdentificeerd als afkomstig van de maan, waarvan het grootste exemplaar, met een gewicht van 1,8 kg, voor $166 per gram wordt verkocht. Ongeveer 175 meteorieten zijn geïdentificeerd als afkomstig van Mars. Exemplaren van dit type kunnen zo'n $388 per gram waard zijn.

Sommige elementen en mineralen zijn erg duur omdat ze schaars zijn. Eenvoudige elementen in het periodiek systeem hebben lage prijzen. Koolstof kost $2,40 per 100 gram, ijzer minder dan $0,01 en aluminium $0,19. De waarde van zilver en goud is respectievelijk $0,50/g en $67/g. Zeven radioactieve elementen zijn extreem zeldzaam in de natuur en zo moeilijk in een laboratorium te produceren dat hun waarde die van NASA's Mars Sample Return-missie ver overstijgt. Polonium-209, de duurste hiervan, is $49 miljard per gram waard.

Edelstenen zijn ook zeer waardevol. Hoogwaardige smaragden zijn tien keer zoveel waard als goud, en witte diamanten zijn honderd keer duurder dan goud. Sommige diamanten bevatten boorverontreinigingen, waardoor ze een levendige blauwe kleur krijgen; ze worden slechts in een paar mijnen ter wereld gevonden en zijn $19 miljoen per gram waard.

Het duurste door de mens gemaakte materiaal is een minuscule, bolvormige koolstofkooi met daarin opgesloten stikstofatomen. De atomen in de kooi zijn extreem stabiel en kunnen worden gebruikt voor tijdmeting. Endohedrale fullereen is gemaakt van koolstof en wordt gebruikt om uiterst nauwkeurige atoomklokken te maken. De waarde ervan bedraagt 141 miljoen dollar per gram.

Antimaterie bestaat in de natuur, maar is extreem zeldzaam omdat een antideeltje, zodra het wordt gecreëerd, snel wordt vernietigd door andere deeltjes en daarbij straling uitzendt. De deeltjesversneller van de Europese Organisatie voor Kernonderzoek (CERN) kan 10 miljoen antiprotonen per minuut produceren, maar met dat tempo zou het miljarden jaren duren en een quadriljoen dollar kosten om 28 gram antideeltjes te produceren, wat betekent dat elke gram $3,5 x 10¹⁶ USD kost.

An Khang (Volgens Science Alert )

Bronlink