Framsteg mot "kall fusion, där kärnfusion kan ske vid nära rumstemperatur, har nu stått stilla i decennier. Dock, ett ökande antal studier föreslår nu att reaktionen skulle kunna utlösas lättare genom en mekanism som involverar myoner - elementarpartiklar med samma laddning som elektroner, men med cirka 200 gånger sin massa. Genom en studie publicerad i EPJ D , Forskare ledda av Francisco Caruso vid Brazilian Center for Physical Research har teoretiskt visat hur denna process skulle utvecklas inom 2-D-system, utan behov av uppskattningar.

Teamets resultat kan leda till efterlängtade framsteg inom området kall fusion – vilket har föreslagits som en effektiv, hållbart sätt att skörda stora mängder energi. Eftersom muoner är så mycket tyngre än elektroner, de kommer att kretsa mycket närmare atomkärnor när de fångas av väteatomer. Detta gör det möjligt för kärnorna att smälta samman till helium mycket lättare - varefter myonen frigörs från systemet. Dock, eftersom mängden energi som frigörs är relativt liten, det har varit en utmaning för teoretiska fysiker att föreslå en tillförlitlig grund för tekniken, begränsar dess framsteg hittills.

Carusos team tog ett annat tillvägagångssätt i sin studie:den här gången, med fokus på att beräkna de elementära processerna involverade i muonkatalyserad fusion i 2-D. Forskarna jämförde sedan beteendet hos sin modell med 3D-mätningar, som avslöjade att 2D-processen påverkas av signifikant olika parametrar. Mest slående, de visade att fusion är 1 miljard gånger mer sannolikt att inträffa mellan ett muoniskt par av tritiumatomer - en form av väte som innehåller två extra neutroner i kärnan - än vad som är fallet för 3D. Genom att direkt beräkna dessa sannolikheter, istället för att uppskatta dem, teamets resultat kan ge värdefulla insikter för framtida studier av kall fusion.