Triumf al tehnologiei. A fost creat primul accelerator de electroni din lume care încape pe o monedă
Oamenii de știință au creat primul accelerator de electroni nanofotonic din lume, care accelerează particulele încărcate negativ cu ajutorul unor mini-impulsuri laser și care este suficient de mic pentru a încăpea pe o ... monedă.
Acest triumf tehnologic, care are dimensiunea unei monede mici, ar putea deschide ușa către o gamă largă de aplicații, inclusiv utilizarea micilor acceleratoare de particule în interiorul pacienților umani.
Noul aparat, cunoscut sub numele de accelerator nanofotonic de electroni (NEA), este format dintr-un microcip minuscul care găzduiește un tub cu vid și mai mic, alcătuit din mii de "piloni" individuali. Cercetătorii pot accelera electronii prin lansarea de mini-fascicule laser către acești piloni.
Tubul principal de accelerare are o lungime de aproximativ 0,02 inch (0,5 milimetri), ceea ce este de 54 de milioane de ori mai scurt decât inelul de 27 kilometri (16,8 mile) care formează Large Hadron Collider (LHC) al CERN din Elveția - cel mai mare și mai puternic accelerator de particule din lume, care a descoperit o serie de noi particule, inclusiv bosonul Higgs (sau particula lui Dumnezeu) și misterioasa particulă X.
În interior, micul tunel are o lățime de numai 225 de nanometri.
Pentru context, firele de păr uman au o grosime cuprinsă între 80.000 și 100.000 de nanometri, potrivit Institutului Național de Nanotehnologie, citat de Live Science.
Într-un nou studiu, publicat pe 18 octombrie în revista Nature, cercetătorii de la Universitatea Friedrich-Alexander din Erlangen-Nürnberg (FAU) din Germania au folosit micul dispozitiv pentru a accelera electronii de la o valoare energetică de 28,4 kiloelectronvolți la 40,7 keV, ceea ce reprezintă o creștere de aproximativ 43%.
Este pentru prima dată când un accelerator nanofotonic de electroni, care a fost propus pentru prima dată în 2015, a fost declanșat cu succes, au scris cercetătorii într-un comunicat.
Cercetătorii de la Universitatea Stanford au repetat deja performanța cu mini-acceleratorul lor, dar rezultatele lor sunt încă în curs de revizuire.
"Pentru prima dată, putem vorbi cu adevărat despre un accelerator de particule pe un [micro]cip", a declarat în comunicat co-autorul studiului, Roy Shiloh, fizician la FAU.
LHC folosește peste 9.000 de magneți pentru a crea un câmp magnetic care accelerează particulele la aproximativ 99,9% din viteza luminii. NEA creează, de asemenea, un câmp magnetic, dar funcționează prin lansarea unor fascicule de lumină asupra pilonilor din tubul cu vid; acest lucru amplifică energia în modul potrivit, dar câmpul energetic rezultat este mult mai slab.
Electronii accelerați de NEA au doar o milionime din energia pe care o au particulele accelerate de LHC.
Cu toate acestea, cercetătorii cred că pot îmbunătăți designul NEA prin utilizarea unor materiale alternative sau prin stivuirea mai multor tuburi unul lângă altul, ceea ce ar putea accelera și mai mult particulele. Cu toate acestea, nu vor ajunge niciodată la niveluri de energie apropiate de cele ale marilor dispozitive.
Acest lucru nu este un lucru rău, având în vedere că scopul principal al creării acestor acceleratoare este acela de a utiliza energia emisă de electronii accelerați în tratamente medicale specifice care pot înlocui formele mai dăunătoare de radioterapie, care este folosită pentru a distruge celulele canceroase.
"Aplicația de vis ar fi plasarea unui accelerator de particule pe un endoscop pentru a putea administra radioterapie direct în zona afectată din organism", a transmis Tomáš Chlouba, autorul principal al studiului, fizician la FAU.
Dar acest lucru este încă departe, a mai adăugat el.
Etichete: accelerator de particule, cercetatori, descoperire, oameni de stiinta,
