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
O stea care orbitează gaura neagră a Căii Lactee cu 8% din viteza luminii îi uimește pe astronomi
O stea care orbitează gaura neagră a Căii Lactee cu 8% din viteza luminii îi uimește pe astronomi
O rachetă SpaceX se va prăbuși pe Lună, iar oamenii de știință nu sunt siguri la ce să se aștepte
O rachetă SpaceX se va prăbuși pe Lună, iar oamenii de știință nu sunt siguri la ce să se aștepte
Primul asteroid cu trei capete descoperit în Sistemul Solar are și o mică lună
Primul asteroid cu trei capete descoperit în Sistemul Solar are și o mică lună
Inegalitatea prezice urmările unei pandemii mai bine decât pregătirea tehnică, arată un studiu
Inegalitatea prezice urmările unei pandemii mai bine decât pregătirea tehnică, arată un studiu
Ce se întâmplă când respiri adânc? Tehnica ar putea avea un alt efect decât cel la care te aștepți!
Ce se întâmplă când respiri adânc? Tehnica ar putea avea un alt efect decât cel la care te aștepți!
Cercetătorii au „deblocat” magnetismul „ascuns” într-un material ultrasubțire pentru a crea memorii mai rapide
Cercetătorii au „deblocat” magnetismul „ascuns” într-un material ultrasubțire pentru a crea memorii mai rapide
Visele consumă mai multă energie decât credeam. Ce este paradoxul somnului REM?
Visele consumă mai multă energie decât credeam. Ce este paradoxul somnului REM?
Două stele în jurul cărora ar exista sfere Dyson au fost analizate cu Telescopul Spațial James Webb
Două stele în jurul cărora ar exista sfere Dyson au fost analizate cu Telescopul Spațial James Webb
Un tânăr a devenit viral după ce a început să curețe voluntar graffiti-urile de pe clădirile istorice din Roma
Un tânăr a devenit viral după ce a început să curețe voluntar graffiti-urile de pe clădirile istorice din Roma
De ce este bine să limităm consumul de zahăr înainte de vârsta de 2 ani?
De ce este bine să limităm consumul de zahăr înainte de vârsta de 2 ani?
Căldură intensă în România în următoarele zile: care vor fi județele cele mai afectate?
Căldură intensă în România în următoarele zile: care vor fi județele cele mai afectate?
Ziua care a marcat decisiv istoria lumii: Hitler a devenit Führer
Ziua care a marcat decisiv istoria lumii: Hitler a devenit Führer
Amazon și Nvidia, în competiție directă pe piața cipurilor de Inteligență Artificială
Amazon și Nvidia, în competiție directă pe piața cipurilor de Inteligență Artificială
Atenție la anunțurile de împrumuturi de pe Facebook și WhatsApp. Ce se poate întâmpla?
Atenție la anunțurile de împrumuturi de pe Facebook și WhatsApp. Ce se poate întâmpla?
O vacanță s-a transformat în coșmar pentru o femeie după ce a fost mușcată de căpușă
O vacanță s-a transformat în coșmar pentru o femeie după ce a fost mușcată de căpușă
Vânzările au început să scadă pentru cel mai mare producător auto din lume
Vânzările au început să scadă pentru cel mai mare producător auto din lume
Criza invizibilă a somnului la angajați cu vârste peste 50 de ani: cum este afectată sănătatea de stresul de la muncă?
Criza invizibilă a somnului la angajați cu vârste peste 50 de ani: cum este afectată sănătatea de stresul de la muncă?
O tradiție ritualică, veche de 25.000 de ani, ascunsă sub podeaua unei peșteri bizare
O tradiție ritualică, veche de 25.000 de ani, ascunsă sub podeaua unei peșteri bizare