Các nhà khoa học đã nghiên cứu thành công máy gia tốc hạt nhỏ gọn có khả năng tạo ra chùm tia 10 GeV. Thiết bị này có thể mở đường cho các ứng dụng trong y học và điện tử.
Máy gia tốc hạt là thiết bị sử dụng trường điện từ để tạo ra và tăng tốc các chùm hạt tích điện, có kích thước nguyên tử hoặc hạ nguyên tử, chẳng hạn như electron, proton và ion.
Một phần máy gia tốc hạt chứa đầy khí dài 10cm được sử dụng để tăng tốc các hạt lên 10 GeV. (Ảnh: Đại học Texas).
Thông thường, các máy gia tốc hạt thường cần những đường hầm dài vài km, điển hình là máy va chạm Hadron lớn nhất thế giới tại CERN (phòng thí nghiệm vật chất khổng lồ nằm trong đường hầm ở biên giới Pháp và Thụy Sĩ). chiều dài 27 km.
Các nhà nghiên cứu tại Đại học Texas (Mỹ) vừa thành công trong việc lập kỷ lục năng lượng mới bằng máy gia tốc hạt nhỏ gọn .
Hạt nano giải phóng electron
Theo các nhà nghiên cứu, bí quyết để đạt được kích thước nhỏ như vậy là việc sử dụng các hạt nano . Để dễ dàng hình dung nguyên lý hoạt động của thiết bị này, nhóm nghiên cứu đã so sánh tia laser với một chiếc thuyền trên hồ, tạo ra những gợn sóng trong quá trình di chuyển.
Các electron điều khiển những sóng này, giống như ván trượt phản lực có thể giúp người lướt sóng tiếp cận những con sóng lớn, các hạt nano giải phóng các electron vào đúng thời điểm và địa điểm.
Họ đã sử dụng Phòng thí nghiệm Laser Petawatt Texas (Đại học Texas) , nơi có thể giúp tia laser đạt tới mức năng lượng petawatt, để kiểm tra hệ thống của nhóm nghiên cứu.
Đội nghiên cứu chỉ ra rằng họ đã thành công trong việc tạo ra chùm electron 10 GeV (hàng tỷ electron volt) bằng máy gia tốc hạt chỉ dài 20 mét. Để so sánh, máy gia tốc có khả năng đạt được sức mạnh như vậy ở Mỹ dài 3km.
Tại thời điểm này, các nhà khoa học tiếp tục nghiên cứu một loại laser khác cho hệ thống, đủ nhỏ để đặt trên bàn và tạo ra vài nghìn xung mỗi giây.
Nếu nhóm nghiên cứu thành công trong bước cải tiến này, máy gia tốc hạt mới có thể đạt tới hàng trăm nghìn tỷ electron volt, tương đương với gia tốc hạt nhận được từ 10 triệu tia sét.
Thiết bị này có thể được sử dụng để kiểm tra khả năng chống bức xạ của các thiết bị điện tử được sử dụng trong không gian hoặc để phát triển các liệu pháp điều trị ung thư mới và các kỹ thuật chụp ảnh y tế tiên tiến.
- Thăm cỗ máy lớn nhất lịch sử loài người
- Người có nửa khuôn mặt không già đi vì cho đầu vào máy gia tốc hạt
- Phát hiện hạt chuyển động “nhanh hơn ánh sáng”
