Un paso más cerca de crear el acelerador de partículas más potente
Cortesía: loscientíficos del Imperial College London han demostrado tecnología clave en la creación de la próxima generación de aceleradores de partículas de alta energía.Los aceleradores de partículas se utilizan para estudiar la composición de sustancias en colisionadores, como el Gran Colisionador de Hadrones, así como para analizar la estructura química de los medicamentos, tratar el cáncer y hacer microarrays de silicio.Hasta ahora, las partículas aceleradas eran protones, electrones e iones en haces concentrados. Sin embargo, un equipo internacional llamado Colaboración del Experimento de Enfriamiento de Ionización de Muón (MICE), que incluye investigadores del Imperial College de Londres, ha creado un haz de muones.Los muones son partículas similares a los electrones, pero con una masa mucho mayor. Esto significa que pueden usarse para crear haces con una energía diez veces mayor que la del Gran Colisionador de Hadrones.Los muones también se pueden usar para estudiar la estructura atómica de los materiales, como un catalizador para la fusión nuclear, y para ver a través de materiales realmente densos donde los rayos X no pueden penetrar.Paso decisivo éxito
MICE anunció un resultado exitoso en la creación de un haz de muones - conduciendo los muones a un volumen lo suficientemente pequeño como para hacer más probable la colisión. Los resultados se publican en la revista Nature.El experimento se realizó utilizando la línea de haz de muones MICE en el ISIS Neutron and Muon Beam Council (STFC) en el campus de Harwell en el Reino Unido.El profesor Ken Long, de la Facultad de Física de la Universidad Imperial, actúa como representante del experimento. Dijo: "El entusiasmo, la dedicación y el intenso trabajo internacional, así como el excelente apoyo del personal de laboratorio en STFC y de los institutos de todo el mundo, han hecho posible este avance revolucionario para cambiar el juego".Los muones se forman cuando un haz de protones golpea un objetivo. Luego, los muones pueden separarse de los fragmentos formados en el objetivo y dirigirse a través de una serie de lentes magnéticos. Los muones recolectados forman una nube dispersa, por lo que cuando se trata de colisiones, la probabilidad de que choquen entre sí y creen fenómenos físicos interesantes es muy pequeña.Para hacer que la nube esté menos dispersa, se utiliza un proceso llamado enfriamiento del haz. Implica la convergencia de muones y su movimiento en una dirección. Sin embargo, hasta ahora, las lentes magnéticas solo podían acercar los muones entre sí o hacer que se movieran en una dirección, pero no simultáneamente.Enfriamiento de muones
Durante el trabajo de colaboración de Mice, se probó un método completamente nuevo para resolver este problema único: enfriar los muones pasándolos a través de materiales absorbentes de energía especialmente desarrollados. Esto se hizo cuando el haz estaba muy enfocado por potentes lentes magnéticas superconductoras.Después de enfriar el haz en una nube más densa, los muones pueden acelerarse mediante un acelerador de partículas convencional en la dirección exacta, lo que hace que la colisión de muones sea mucho más probable. Además, los muones fríos se pueden ralentizar para poder estudiar sus productos de descomposición.El Dr. Chris Rogers, del ISIS de STFC, explicó: “MICE ha demostrado una forma completamente nueva de comprimir un haz de partículas en un volumen más pequeño. Esta técnica es necesaria para crear un colisionador de muones exitoso que incluso podría superar el Gran Colisionador de Hadrones.Lea más artículos en mi canal Telegram Quant (@proquantum)
Canal dedicado a la física, la mecánica cuántica y la astrofísica.
Suscríbete y amplía tus conocimientos!
Source: https://habr.com/ru/post/undefined/
All Articles