MÁY GIA TỐC HẠT NHÂN

Các nhà khoa học đã thực hiện được một technology then chốt để hoàn toàn có thể tạo ra những cỗ máy gia tốc hạt năng lượng cao cầm hệ mới.

Bạn đang xem: Máy gia tốc hạt nhân


*

Các máy vận tốc hạt thường xuyên được dùng làm nghiên cứu các kết cấu của đồ vật chất trong những vành va va như LHC, cùng để đo lường các kết cấu hóa học tập của thuốc, điều trị những bệnh ung thư và tạo nên các vi cpu silicon.

Từ trước mang đến nay, những hạt được gia tốc là các proton, electron cùng ion, giữa những chùm tia được hội tụ. Dẫu vậy, một nhóm phân tích quốc tế mang tên Thí nghiệm có tác dụng lạnh ion hóa muon (Muon Ionization Cooling Experiment MICE), trong số ấy có các nhà nghiên cứu Imperial College London, đang nỗ lực tạo ra một chùm tia muon.

Các muon là phần lớn hạt như những electron tuy nhiên có trọng lượng lớn hơn. Điêu đó tức là chúng có thể được sử dụng để tạo thành các chùm tia với mức năng lượng lớn vội 10 lần so với chùm tia bên trên LHC.

Các muon rất có thể được dùng để làm nghiên cứu về các kết cấu nguyên tử của vật dụng liệu, như một xúc tác mang đến nhiệt hạch phân tử nhân cùng để nhìn xuyên qua các vật hóa học đậm đặc mà lại tia X cũng chẳng thể thâm nhập.

Thành công tại 1 bước tiến quan lại trọng

MICE mới loan báo thành công trong một cách đi đặc biệt trong việc tạo ra một chùm muon – tập hợp cùng giữ những hạt muon vào trong một khối lượng đủ nhỏ dại khiến những va chạm có thể diễn ra nhiều hơn. Công dụng này được xuất phiên bản trênNature.

Thí nghiệm sẽ được triển khai với chiếc tia muon MICE tại đại lý ISIS Neutron&Muon Beam (STFC ) trên Harwell Campus sinh hoạt Anh.

Xem thêm: Số 1 Ngõ 62 Nguyễn Chí Thanh, Phường Láng Thượng, Quận Đống Đa, Hà Nội

Giáo sư Ken Long, từ Khoa đồ gia dụng lý tại Imperial College London, là phạt ngôn viên của thực nghiệm. Ông nói: “Công bài toán đầy khó khăn nhưng cũng khôn xiết hứng thú, tận tụy của tập thể nhóm hợp tác quốc tế cũng tương tự sự hỗ trợ ở trong nhà thí nghiệm tại STFC và hồ hết viện nghiên cứu và phân tích từ khắp nơi trên quả đât đã sinh sản ra cải tiến vượt bậc có thể làm chuyển đổi cuộc nghịch này”.

Các phân tử muon được tạo nên từ việc vận tốc một chùm tia proton hướng vào trong 1 bia. Sau đó, các hạt muon đó có thể bị phân bóc tách khỏi miếng vụn trên bia và hướng trực tiếp đến một loạt các thấu kính từ. Những muon được tập hợp đã tạo nên một đám mây khuếch tán, bởi vậy khi va chạm, các tài năng chúng va chạm cho nhau và tạo thành những hiện tượng kỳ lạ vật lý cực kỳ thú vị là đích thực thấp.

Để để cho đám mây kia ít khuếch tán hơn, một quy trình gọi là làm cho lạnh chùm thia được sử dụng. Nó bao hàm việc đưa những hạt muon ngay gần nhau rộng và vận động theo cùng hướng. Mặc dù nhiên, cho tới lúc đó, những thấu kính từ trường chỉ rất có thể đưa các hạt muon lại ngay gần nhau rộng hoặc chuyển chúng chuyển động theo thuộc hướng nhưng mà không tạo thành cả nhị trạng thái cùng lúc.

Làm lạnh những hạt muon

Nhóm hợp tác và ký kết MICE đã chất vấn một phương thức mới trọn vẹn để rất có thể thực hiện được thách thức khác thường này, làm cho lạnh các hạt muon bằng câu hỏi đặt nó vào những vật tư hấp thụ năng lượng được thiết kế với một biện pháp đặc biệt. Nó được triển khai trong lúc chùm tia được hội tụ bằng những thấu kính từ khôn xiết dẫn vô cùng chủ yếu xác.

Sau khi làm lạnh chùm tia vào một đám mây đậm đặc, các hạt muon có thể được tốc độ bằng một máy tốc độ hạt thường thì theo 1 hướng chính xác, làm cho nó có tương đối nhiều hạt muon nhằm va chạm. Như một sự lựa chọn, những hạt muon lạnh bao gồm thể hoạt động chậm hơn do vậy các nhà nghiên cứu rất có thể nghiên cứu giúp được những thứ phân tung của chúng.

TS. Chris Rogers, người thao tác làm việc tại ISIS (STFC) với nhà điều phối đồ lý của tập thể nhóm hợp tác, giải thích: “MICE đã hiểu rõ một cách làm trọn vẹn mới của việc nén một chùm hạt vào trong 1 khối lượng nhỏ hơn. Nghệ thuật này là thiết yếu để tạo nên một vành va đụng muon thành công, hoàn toàn có thể vượt trội cả LHC”.

“Demonstration of cooling by the Muon Ionization Cooling Experiment” của group MICA đã làm được xuất bản trênNature.

Tô Vândịch

Nguồn:https://phys.org/news/2020-02-world-powerful-particle-big-closer.html