Физики получили поток антиматерии

04.06.2014 Hi-tech

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.Физики получили поток антиматерии 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:

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


Похожие статьи, которые вам понравятся: