Hi-Tech

Физики ЦЕРН экспериментально подтвердили новый метод ускорения частиц

Экспериментальная проверка метода проводилась учеными проекта AWAKE из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН). Новый метод протонного ускорения частиц был предложен российскими специалистами из Института ядерной физики имени Будкера Сибирского отделения РАН (ИЯФ). На практике метод позволит сделать будущие установки более компактными, что в свою очередь уменьшит стоимость их создания и обслуживания. Частицы были впервые разогнаны с помощью волны, создаваемой сгустком протонов в плазме. Результаты эксперимента были описаны в журнале Nature.

Российские физики создали теоретическую модель нового метода протонного ускорения и объяснили возможность его успешного использования. В проекте AWAKE (Advanced proton-driven plasma WaKefield Acceleration Experiment) работают специалисты из десятка стран мира, в том числе и из России.

Предложенная ими модель рассказала нам, как построить установку, какие у нее будут параметры и инженерные особенности. «Команда Института ядерной физики имени Будкера отвечала за моделирование физических процессов в эксперименте. Новосибирцы помогли найти ответы на вопросы о том, как будет себя вести пучок протонов в плазме, как будет происходить процесс самомодуляции», — говорит руководить проекта AWAKE Эдда Гшвентер.

Проходя через эти резонато ры, пучки частиц ускоряются под воздействием очень мощного электромагнитного поля. При традиционном методе ускорения частиц до высоких энергий используется набор высокочастотных резонаторов.

Ученые хотели экспериментально доказать эффективность альтернативного метода ускорения с помощью волн плазмы, через которую будут проходить частицы. Поиск альтернативных методов ускорения частиц начался учеными из ЦЕРН в 2013 с запуском проекта AWAKE.

Длина поля плазмы составила всего 10 метров, но этого хватило, чтобы разогнать частицы в более чем в 100 раз – до 2 ГэВ (гигаэлектронвольт). С помощью предложенного российскими учеными и воплощенного специалистами проекта AWAKE метода частицы с начальной энергией в 19 МэВ (мегаэлектронвольт) пропустили через плазму.

По словам теоретического координатора проекта AWAKE и научного сотрудника сотрудник Института ядерной физики имени Будкера профессора Константина Лотова, идея плазменного ускорения частиц была озвучена еще в 70-х годах.

Создание ускорителей, в которых будет применяться этот метод, станет возможно лишь в будущем. В выводах физиков ЦЕРН тем не менее отмечается, что успешные результаты эксперимента показывают лишь потенциальную выгоду от использования протонного метода ускорения частиц. Но для этого необходимы новые исследования и эксперименты с уже существующими установками.

Обсудить успех специалистов ЦЕНР можно в нашем официальном Telegram-чате Hi-News.ru.

Теги
Показать больше

Похожие статьи

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Кнопка «Наверх»
Закрыть