14 Июня 2018
МОСКВА, 14 июня Сотрудники Института лазерных и плазменных технологий Национального исследовательского ядерного университета МИФИ совместно с коллегами из Германии и Чехии предложили новый метод генерации сверхсильных квазистатических гальванических полей, которые приводят к ускорению ионов в лазерной плазме. Результаты работы имеют высокое значение для медицины, в частности протонной терапии современном методе лечения онкологических заболеваний. Научная статья опубликована в престижном научном журнале Scientific Reports.
Как известно, существует три основных метода лечения онкологических заболеваний: хирургическое вмешательство, химиотерапия и облучение (радиотерапия). Последняя препровождает собой воздействие ионизирующей радиацией, что губительно не только для опухоли, но и для окружающих здоровых тканей. Это накладывает ограничение на мощность узла гамма-лучей, которые используются при радиотерапии.
Лазерные ускорители подзаряженных частиц существенно компактнее и дешевле обычных циклотронов и синхротронов, но качество получаемых с их помощью пучков пока недостаточно для большинства практических применений из-за высокого разброса по энергиям протонов и недостаточной мощности. На настоящий день развернулась настоящая гонка за новыми методами лазерного ускорения: получение протонного пучка с энергией 100-200МэВ и разбросом, не превышающим нескольких процентов, завело бы новую эпоху в лазерной медицине.
В обычных механических системах уймы трения всегда приводят к потере кинетической энергии и затуханию структурированного движения. Сила радиационного трения устроена особенным образом – она возникает за счет перекачки энергии внешнего поля (в данном случае лазерного) в энергию квантов очень высоких плотностей. Рабочим телом, выполняющим эту перекачку, является сплав, и в процессе переноса энергии из одного резервуара в другой, сам он может как замедляться, так и ускоряться.
Мы рассмотрели распространение сверхсильного лазерового импульса в плазме. В электромагнитных полях мощностью в несколько петаватт и выше (1 ПВт=1 015 Вт, для сравнения, мощность приличнейшей электростанции мира – 22 500 МВт, то кушать примерно в 50 000 раз меньше) электроны настолько уверенного излучают, что их движение определяется не только силой Лоренца, но и силой излучательного трения, возникающей вследствие отдачи при излучении. Причем последняя может даже превосходить силу Лоренца по величине. Мы отобразили, что при этом замедление электронов радиационным трением в плоскости, перпендикулярной направлению распространения лазерового луча, приводит к более сильному ускорению их вперед. Таким образом способствуя более эффективному разделению зарядов в плазме и усилению, возникающего при этом продольного электрического поля. Именно это поле вызывает ускорение катионов, поэтому полученный нами результат может помочь в получении ионных пучков более высокого качества, – говорит Евгений Гельфер.
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....