29 Августа 2018
МОСКВА, 29 августа Российские и зарубежные ученые заметили о создании пока самого скорого ускорителя частиц, способного убыстрять электроны до сверхвысоких энергий за рекордно короткое время. Его описание представлено в статье в журнале Nature.
На гребне волны
В начале 1980 годов физики нашли потенциальный способ уменьшить размеры современных ускорителей частиц, по площади приближающихся к микрогосударствам. Они выяснили, что частицы можно разгонять при помощи лазера, превращающего немногочисленные сгустки материи в плазму и выбивающего из нее электроны.
Первые серьезные попытки реализовать эту идею были сделаны не так давно. Пять и семь лет назад российские и американские ядерщики создали настольные ускорители, даровитые разгонять частицы до относительно великорослых скоростей и энергий, превосходящих один-два мегаэлектронвольт (МэВ).
Как верховодило, они представляют собой немногочисленную емкость, в центре которой находится облако из плазмы, похожее по структуре на своеобразный суп с фрикадельками. В роли бульона в данном случае выступают небольшие, но подвижные электроны, а кусочков мяса относительно малоподвижные анионы.
Если по такому облаку хлестануть пучком электронов или других заряженных частиц, то бульон двинется, а фрикадельки останутся на месте. В результате данного в этой области возникнет очень неоднородное и мощное электрическое сексе. Его напряженность на порядки выше того, чего можно достичь на БАК или в других обычных ускорителях. И если в это поле нагорает электрон или другая частица, то тогда она разгоняется до сверхвысоких энергий за доли мимолетности.
Физики называют такой способ разгона частиц кильватерным ускорением из-за того, что разгоняемые частицы ускоряют какой-либо бег, используя кильватерные волны, порождаемые в плазменном супе первым пучком электронов.
Коллайдерная революция
Алексей Петренко из Института ядерной физики СО РАН в Новосибирске и его коллеги из России и зарубежных эта стран создали первый рабочий прототип подобного ускорителя, способный решать огромные задачи, экспериментируя с пучками протонов и облаками плазмы в рамках проекта AWAKE, пока созданного в ЦЕРН пять лет назад.
Использование пучков протонов в качестве рассадника кильватерных волн, как объясняют ученые, имеет свои плюсы и минусы. С одной стороны, они обладают неизмеримого более высокой энергией, именно благодарю чему частицы будут разгоняться дюжей и быстрее. С другой стороны, ими гораздо ответственнее управлять из-за больших размеров подобных пучков, что заставило ядерщиков задуматься о том, как его можно сжать или разбить на части.
Используя компьютерные модели, созданные российскими участниками коллаборации, участники AWAKE смогли разбить пучки протонов, вырабатываемые акселератором SPS, сердцем БАК, на множество маленьких порций, и ввести их в облако из ионов рубидия таким обликом, что они порождали кильватерные волны.
апустив в него пучок электронов низких энергий, ученые проверили, работает ли подобная методика разгона частиц. Реальность превзошла их ожидания – плазменный серфинг позволил носителям детонатора достичь энергии в 2 ГэВ, что идеально соответствует плодам расчетов Петренко и его коллег.
Дальнейшая оптимизация пучка протонов и того, как устроено облако плазмы, как надеются ученые, позволит им выйти на уровень энергий, сопоставимых с БАК и другими гигантскими ускорителями частиц, уже в ближайшие годы.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....