Физики получили поток антиматерии

Исследователи Ливерморской национальной лаборатории имени Лоуренса (Lawrence Livermore National Laboratory) поставили опыт с применением замечательных импульсных лазеров, из-за которого взят невиданный до сих пор по мощности поток антиматерии – частиц, известных как позитроны.

Эта новая возможность получения громадного количества позитронов в масштабах маленькой лаборатории (и существенно дешевле, чем на огромных ускорителях типа Громадного Адронного Коллайдера) открывает пара направлений изучения анти-материи, включая познание физики, лежащей в базе многих астрофизических явлений для того чтобы класса, как черные дыры либо вспышки гамма излучения. Частицы антиматерии фактически мгновенно аннигилируют в контакте с «обычной» материей, преобразовываясь в чистую энергию (гамма излучение). Предполагается, что антиматерия и материя пребывали в равновесии в ранней Вселенной, но благодаря некой «асимметрии» антиматерия распалась либо аннигилировала, и сейчас во Вселенной ее весьма мало.

Врач Вэй Чен (Hui Chen) и ее коллеги в качестве источника излучения применяли новейший лазерный комплекс Titan, что генерирует импульсы длительностью порядка одной триллионной доли секунды с плотностью энергии в 100 миллиардов гигаватт на квадратный сантиметр. Этими лазерными импульсами ученые облучали золотые пластинки миллиметровой толщины. Любой лазерный импульс испарял маленький участок поверхности пластинки, порождая облачко тёплой плазмы.

Входящие в состав облачка тяжелые ионы Au наряду с этим фактически не смещались, тогда как плазменные электроны очень сильно разгонялись и проникали вовнутрь мишени. В том месте они сталкивались с атомами золота и мгновенно теряли скорость, порождая так именуемое тормозное излучение. Потому, что начальная энергия электронов была весьма громадна, пик интенсивности излучения приходился на гамма-кванты.

Эти кванты, со своей стороны, рассеивались на ядрах атома и давали начало электронно-позитронным парам.

Производство антиматерии – алхимия XXI века

Получение антиматерии посредством лазеров не есть совсем новым методом. Исследователи Ливерморской лаборатории зарегистрировали антиматерию еще 10 лет назад числом приблизительно 100 частиц. Применяя более новое лучшие мишени и оборудование, лишь в текущем году, в лаборатории было получено около 1 миллиона частиц.

Ученые предполагают, что неспециализированное число позитронов, взятых во всем мире за все годы может составлять порядка 100 миллиардлв.

До момента аннигиляции, позитроны (анти-электроны) ведут себя совсем так же как электроны (лишь с противоположным зарядом), что и разрешило не-меньше Чен и ее сотрудникам зарегистрировать их. Ученые применяли простой спектрометр и усовершенствовали его для регистрации частиц кроме этого и с противоположной полярностью.

Ученые из группы д-ра Вэй Чен измерили плотность позитронного потока посредством двух спектрометров, расположенных позади и сбоку от мишени. Обработка результатов измерений продемонстрировала, что плотность позитронов в максимуме достигала десяти квадриллионов (1016) на кубический сантиметр. Ни в одной лаборатории мира до сих пор не получалось кроме того приблизиться к этому показателю.

Евгений Биргер

Случайные записи:

• Объявлены лауреаты демидовской премии 2009 года
• Darpa хочет перепрограммировать «часы жизни»

Universe. Dark matter and dark energy. Antimatter and antiparticles of neutrinos

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Физиками получены первые изображения атомных спинов

  Не смотря на то, что ученые спорят о том, что развивающееся направление – спинтроника – может стать козырем электроники в игре по созданию нового…

• Как квантовая физика меняет мир

  Квантовая физика трудится с изучением поведения самых мелких вещей в отечественной Вселенной: субатомных частиц. Это довольно новая наука, только в…

• Российские физики измерили загрязнение жидкости с помощью голограмм

  Физики из университета ИТМО создали экспресс-способ определения распределения частиц в оптически-прозрачных средах на базе голограмм. Способ окажет…

• Огромный 15-метровый электромагнит собран, охлажден и готов к проведению исследований в области физики элементарных частиц

  Представители Национальной лаборатории ускорителей имени Ферми (Fermi National Accelerator Laboratory) заявили о том, что огромный 680-тонный…