Home » Stiinta » 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”

Autor: Alexandru Voiculescu 08.31.2018
O nouă tehnologie a accelerării de particule poate duce la elaborarea unei noi fizici. ”Este un rezultat frumos şi un prim pas important”
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

Cele mai noi articole
Dovezi ale contrabandei cu alcool din vremea lui Al Capone, descoperite în pădurile din Carolina de Sud
Dovezi ale contrabandei cu alcool din vremea lui Al Capone, descoperite în pădurile din Carolina de Sud
„Ingredientele vieții” au fost descoperite în formațiuni stâncoase din Australia, vechi de 3,5 miliarde de ani
„Ingredientele vieții” au fost descoperite în formațiuni stâncoase din Australia, vechi de 3,5 miliarde de ani
Rămășițele vechi de 10.000 de ani ale unui câine din Alaska dezvăluie o poveste deosebit de frumoasă
Rămășițele vechi de 10.000 de ani ale unui câine din Alaska dezvăluie o poveste deosebit de frumoasă
O nouă modalitate prin care se formează planetele, surprinsă pentru prima oară de cercetători
O nouă modalitate prin care se formează planetele, surprinsă pentru prima oară de cercetători
O nouă limită de viteză pentru transferul informațiilor cuantice a fost observată de fizicieni
O nouă limită de viteză pentru transferul informațiilor cuantice a fost observată de fizicieni
Doi urși simpatici surprinși în timp ce inspectează o cameră de monitorizare a faunei
Doi urși simpatici surprinși în timp ce inspectează o cameră de monitorizare a faunei
Dezvăluirile șefului Apple: Cumpărăm o companie la fiecare trei – patru săptămâni
Dezvăluirile șefului Apple: Cumpărăm o companie la fiecare trei – patru săptămâni
„Rage Room”, locul în care brazilienii își pot „vărsa nervii” acumulați din cauza pandemiei
„Rage Room”, locul în care brazilienii își pot „vărsa nervii” acumulați din cauza pandemiei
Motivul pentru care Stevie Wonder a anunțat că se mută în Ghana
Motivul pentru care Stevie Wonder a anunțat că se mută în Ghana
Oamenii de știință au descoperit cum să comunice cu oamenii în timp ce dorm și visează
Oamenii de știință au descoperit cum să comunice cu oamenii în timp ce dorm și visează
Picturi rupestre care arată personaje stranii cu capete supradimensionate, descoperite în Tanzania
Picturi rupestre care arată personaje stranii cu capete supradimensionate, descoperite în Tanzania
10 specii care există în ziua de astăzi doar datorită oamenilor
10 specii care există în ziua de astăzi doar datorită oamenilor
Diplomați ruși, nevoiți să plece din Coreea de Nord cu o drezină acționată manual
Diplomați ruși, nevoiți să plece din Coreea de Nord cu o drezină acționată manual
Se împlinesc 85 de ani de la moartea unui mare fiziolog rus. Învăţăm şi astăzi despre experimentele lui – VIDEO
Se împlinesc 85 de ani de la moartea unui mare fiziolog rus. Învăţăm şi astăzi despre experimentele lui – VIDEO
Câini antrenați să depisteze persoane infectate cu COVID-19 vor fi trimiși pe Aeroportul Sibiu
Câini antrenați să depisteze persoane infectate cu COVID-19 vor fi trimiși pe Aeroportul Sibiu
Industria jocurilor video este pe cale să devină brand de țară în Polonia
Industria jocurilor video este pe cale să devină brand de țară în Polonia
Mii de morminte antice au fost descoperite în Xian, casa celebrei armate de teracotă
Mii de morminte antice au fost descoperite în Xian, casa celebrei armate de teracotă
Scrisori emoționante, recuperate de la bordul unei nave scufundate în timpul celui de-Al Doilea Război Mondial
Scrisori emoționante, recuperate de la bordul unei nave scufundate în timpul celui de-Al Doilea Război Mondial