Фізики ЦЕРН експериментально підтвердили новий метод прискорення частинок

Новий метод протонного прискорення частинок був запропонований російськими фахівцями з Інституту ядерної фізики імені Будкера Сибірського відділення РАН (ИЯФ). Експериментальна перевірка методу проводилася вченими проекту AWAKE з Європейського центру ядерних досліджень (ЦЕРН). Частинки були вперше розігнані за допомогою хвилі, створюваної згустком протонів у плазмі. На практиці метод дозволить зробити майбутні установки більш компактними, що в свою чергу зменшить вартість їх створення та обслуговування. Результати експерименту були описані в журналі Nature.

У проекті AWAKE (Advanced proton-driven plasma WaKefield Acceleration Experiment) працюють фахівці з десятка країн світу, в тому числі і з Росії. Російські фізики створили теоретичну модель нового методу протонного прискорення і пояснили можливість його успішного використання.

«Команда Інституту ядерної фізики імені Будкера відповідала за моделювання фізичних процесів в експерименті. Запропонована ними модель розповіла нам, як побудувати установку, які в неї будуть параметри та інженерні особливості. Новосибірці допомогли знайти відповіді на питання про те, як буде себе вести пучок протонів у плазмі, як буде відбуватися процес самомодуляции», — говорить керувати проекту AWAKE Едда Гшвентер.

При традиційному методі прискорення частинок до високих енергій використовується набір високочастотних резонаторів. Проходячи через ці резонато ри, пучки частинок прискорюються під впливом дуже потужного електромагнітного поля.

Пошук альтернативних методів прискорення частинок почався вченими з ЦЕРН в 2013 із запуском проекту AWAKE. Вчені хотіли експериментально довести ефективність альтернативного методу прискорення з допомогою хвиль плазми, через яку будуть проходити частинки.

З допомогою запропонованого російськими вченими і втіленого фахівцями проекту AWAKE методу частинки з початковою енергією в 19 Мев (мегаелектронвольт) пропустили через плазму. Довжина поля плазми склала всього 10 метрів, але цього вистачило, щоб розігнати частинки в більш ніж у 100 разів – до 2 Гев (гігаелектронвольт).

За словами теоретичного координатора проекту AWAKE і наукового співробітника співробітник Інституту ядерної фізики імені Будкера професора Костянтина Лотова, ідея плазмового прискорення частинок була озвучена ще в 70-х роках.

У висновках фізиків ЦЕРН проте наголошується, що успішні результати експерименту показують лише потенційну вигоду від використання протонного методу прискорення частинок. Створення прискорювачів, у яких буде застосовано цей метод, стане можливо лише в майбутньому. Але для цього необхідні нові дослідження і експерименти з вже існуючими установками.

Обговорити успіх фахівців ЦЕНР можна в нашому офіційному Telegram-чаті Hi-News.ru.

Добавить комментарий