Ballotechnics è un campo speculativo e controverso della fisica nucleare che studia le reazioni nucleari ballotechnics. Una reazione ballotecnica si verifica quando un isomero nucleare ad alta energia effettua una transizione verso uno stato fondamentale, rilasciando raggi gamma ma non raggi beta o alfa. I raggi alfa e beta sono in realtà frammenti di un nucleo, mentre i raggi gamma sono pura energia elettromagnetica. Poiché in una reazione nucleare ballotecnica non viene rilasciata materia, ma solo energia, la sostanza stessa non subisce un cambiamento di massa.
In un isomero nucleare ad alta energia, i protoni oi neutroni nel nucleo sono in uno stato eccitato e le particelle interessate devono subire un cambiamento di spin per rilasciare la loro energia in eccesso. Gli isomeri possono essere indotti a rilasciare questa energia, ma non tutta in una volta: non è nota una reazione a catena che possa causare il rilascio immediato dell’energia isomerica. Molti speculatori senza una formazione in fisica nucleare hanno suggerito metodi scientificamente dubbi, portando alcuni a etichettare l’intero campo della tecnica del ballottaggio come pseudoscientifico.
Carl Collins dell’Università del Texas a Dallas ha affermato di indurre il rilascio di gamma in un isomero nucleare nel 1991, ma i suoi risultati non sono mai stati duplicati, un forte indicatore che il suo metodo particolare è falso. Questo incidente ha gettato un’ombra sul campo del ballotecnico in generale. Il termine ballotechnics è stato reso popolare dall’inventore della bomba al neutrone, Samuel Cohen, che probabilmente ha anche coniato il termine. Il campo è così oscuro che si possono trovare pochissimi articoli sulla ballotecnica, e non c’è certamente nessun fisico che abbia basato la sua carriera intorno al campo.
Tuttavia, gli isomeri nucleari sono una realtà. Ci sono almeno cinque isomeri stabili, tra cui tantalio-180 m, osmio-187 m, platino-186 m, afnio-178 m e zinco-66 m. La “m” dopo il numero atomico etichetta l’elemento come un isomero.
Il tantalio-180m può essere trovato in piccole quantità all’interno del tantalio-180 e sembra essere la sostanza più costosa sulla terra, con un costo di 17 milioni di dollari USA (USD) per grammo! La fornitura mondiale di tantalio-180m è solo di circa sette milligrammi. Il tantalio-180m è anche l’unico isomero metastabile conosciuto con un’emivita più lunga di qualche decennio. Altri isomeri hanno emivite di pochi giorni o addirittura ore.
Ballotechnics ha ricevuto attenzione durante l’era della Guerra Fredda perché la gente temeva che potesse essere sfruttata per creare armi nucleari o servire come detonatore senza fissione per una bomba a fusione. Si dice che una sostanza oscura nota come “mercurio rosso” sia stata oggetto di ricerche sulle armi nucleari da parte della Russia sovietica, e si dice che il materiale sia andato da 100,000 a 200,000 dollari al grammo. Si ipotizza che il mercurio rosso fosse uno degli isomeri nucleari stabili.
I calcoli suggeriscono che un chilogrammo di Tantalio-180m puro ha fino a 900 megajoule di energia immagazzinata negli stati eccitati dei suoi nucleoni, il che lo renderebbe un’eccellente fonte di energia se potesse essere indotto a rilasciare quell’energia.