Home » Știință » O nouă tehnologie a accelerării de particule poate duce la elaborarea unei noi fizici. ”Este un rezultat frumos şi un prim pas important”

O nouă tehnologie a accelerării de particule poate duce la elaborarea unei noi fizici. ”Este un rezultat frumos şi un prim pas important”

O nouă tehnologie a accelerării de particule poate duce la elaborarea unei noi fizici. ”Este un rezultat frumos şi un prim pas important”
Publicat: 31.08.2018
Pentru prima dată, savanţii au arătat că electronii pot acumula energie prin „surfing-ul” pe valurile declanşate de protoni prin plasmă. Pe viitor, tehnica poate ajuta la producerea impulsurilor de electroni la energii mai mari, ceea ce va ajuta la investigarea mai în profunzime a particulelor subatomice.

Acceleratoarele standard de particule se bazează pe cavităţi ale frecvenţelor radio, camere metalice care creează câmpuri electromagnetice oscilante care pot împinge particulele. Prin utilizarea undelor plasma, „încercăm să dezvoltăm un nou tip de tehnologie a acceleratoarelor”, a precizat Allen Cladwell de la Institutul de Fizică Max Planck din Munchen, Germania. Caldwell este purtătorul de cuvânt al colaborării AWAKE, care a descris rezultatele noului studiu în noul număr al revistei Nature.

Într-un experimente desfăşurat în laboratorul CERN din Geneva, cercetătorii au trimis impulsuri de protoni de energie ridicată printr-o plasmă, o stare a materiei în care electronii şi atomii încărcaţi pozitiv, numiţi ioni, se amestecă. Protonii fac ca electronii din plasmă să „se agite”, creând valuri care accelerează electronii adăugaţi ulterior plasmei. Aceşti electroni adăugaţi au ajuns la energii de până la 2 miliarde de electronvolţi (eV) pe o distanţă de 10 metri, relatează Science News.

„Este un rezultat frumos şi un prim pas important”, a precizat Mark Hogan, fizician la SLAC National Accelerator Laboratory din Menlo Park, California, care studiază acceleratoarele cu unde plasma.

În trecut, savanţii au demonstrat potenţialul acceleratoarelor plasma de a creşte viteza electronilor folosind unde declanşate de un laser sau de un alt impuls de electroni, în loc de protoni precum în acest nou studiu. Avantajul noii metode este că, cel puţin teoretic, impulsurile de protoni pot purta mai multă energie decât laserele sau impulsurile de electroni, astfel că electronii acceleraţi de protoni pot ajunge la niveluri de energie mai ridicate într-un singur impuls de acceleraţie.

Totuşi, noul rezultat nu a ajuns la energia produsă în acceleratoarele plasma utilizate anterior. Studiul reprezintă doar primul pas, o demonstrare a conceptului care arată că impulsurile de protoni pot fi folosite în acceleratoarele undelor plasma.

Electronii de energie ridicată sunt utili în mod particular pentru fizica particulelor deoarece sunt particule elementare – nu sunt alcătuiţi din alte particule mai mici. Protonii, pe de altă parte, sunt alcătuiţi din quarci, ceea ce poate rezulta în coliziuni haotice. De asemenea, pentru că fiecare quarc are o mică parte din energia totală a protonului, doar o fracţie din această energie participă la coliziune. Drept comparaţie, electronii, fiind unitari, îşi pun toată energia în coliziuni. Dar este dificilă imprimarea la electroni a unei acceleraţii în mod direct. Dacă sunt puşi într-un inel de accelerator, aceştia îşi pierd energia rapid spre deosebire de protoni. De aceea, AWAKE a început cu protoni acceleraţi, utilizaţi pentru a „porni” electronii.

Vă recomandăm să citiţi şi următoarele articole:

Acceleratorul de Particule de la Geneva, cea mai complicată maşinărie creată de om

Acceleratorul de particule de la CERN va fi îmbunătăţit. Noua tehnologie are mari şanse să aducă descoperiri remarcabile

O mare DESCOPERIRE a acceleratorului de particule de la CERN, în urma unui experiment: ”Există ceva nou şi neaşteptat care se întâmplă”

Cu capul în acceleratorul de particule: povestea lui Anatoli Bugorski

Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Tot ce vorbim astăzi cu ChatGPT poate fi citit mâine de evaluatori umani
Tot ce vorbim astăzi cu ChatGPT poate fi citit mâine de evaluatori umani
De ce cremele pentru albirea pielii pot fi deosebit de periculoase?
De ce cremele pentru albirea pielii pot fi deosebit de periculoase?
Formula 1 a anunțat calendarul pentru 2027: 24 de Mari Premii în 22 de țări și 10 weekenduri cu Sprint
Formula 1 a anunțat calendarul pentru 2027: 24 de Mari Premii în 22 de țări și 10 weekenduri cu Sprint
Presiune fără precedent pe sistemul medical englez. Cererea pentru servicii medicale a atins niveluri record
Presiune fără precedent pe sistemul medical englez. Cererea pentru servicii medicale a atins niveluri record
Acum 4.000 de ani, oamenii au târât pietre uriașe pe distanțe de zeci de kilometri pentru a crea un monument
Acum 4.000 de ani, oamenii au târât pietre uriașe pe distanțe de zeci de kilometri pentru a crea un monument
Imagini incredibile cu jetul eliberat de o gaură neagră supermasivă
Imagini incredibile cu jetul eliberat de o gaură neagră supermasivă
De ce molizii au nevoie de decenii pentru a se reproduce? Un studiu genetic oferă câteva indicii
De ce molizii au nevoie de decenii pentru a se reproduce? Un studiu genetic oferă câteva indicii
Arheologii au găsit cele mai vechi dovezi de utilizare a drogurilor, datând de acum 25.000 de ani
Arheologii au găsit cele mai vechi dovezi de utilizare a drogurilor, datând de acum 25.000 de ani
Cercetătorii s-au înșelat! Care este adevăratul punct de topire al diamantului?
Cercetătorii s-au înșelat! Care este adevăratul punct de topire al diamantului?
Un nou trend în online: ce sunt site-urile de dopamină?
Un nou trend în online: ce sunt site-urile de dopamină?
O modificare subtilă a unghiilor poate fi un semn al unei boli ascunse
O modificare subtilă a unghiilor poate fi un semn al unei boli ascunse
Oamenii de știință explică beneficiile cititului de plăcere
Oamenii de știință explică beneficiile cititului de plăcere
(P) Efectul de ancorare: de ce prima cifră pe care o vedem ne poate schimba o decizie
(P) Efectul de ancorare: de ce prima cifră pe care o vedem ne poate schimba o decizie
Test de cultură generală. Care a fost cel mai mare cutremur din istorie?
Test de cultură generală. Care a fost cel mai mare cutremur din istorie?
Pentru prima dată, cercetătorii au teleportat o imagine prin 100 de canale cuantice simultan
Pentru prima dată, cercetătorii au teleportat o imagine prin 100 de canale cuantice simultan
Uniunea Europeană a lansat Sentinel-3C, un nou satelit care va monitoriza Pământul
Uniunea Europeană a lansat Sentinel-3C, un nou satelit care va monitoriza Pământul
Una dintre cele mai importante rute comerciale din lume, afectată de fenomenul El Niño
Una dintre cele mai importante rute comerciale din lume, afectată de fenomenul El Niño
Specia de copac pe care nu trebuie să o plantezi niciodată aproape de casă
Specia de copac pe care nu trebuie să o plantezi niciodată aproape de casă