Домой Наука и космос В мире впервые доказали, что поляризация частиц сохраняется при лазерно-плазменном ускорении

В мире впервые доказали, что поляризация частиц сохраняется при лазерно-плазменном ускорении

Эксперимент с гелием-3 подтвердил, что экстремально мощные поля не разрушают спиновую структуру частиц, что критически важно для будущего термоядерной энергетики.

Международная группа физиков, представляющая университеты Дюссельдорфа и исследовательский центр в Юлихе, впервые экспериментально доказала, что поляризация частиц остается неизменной при лазерно-плазменном ускорении. Это открытие является ключевым шагом на пути к созданию компактных ускорителей нового поколения.

В мире впервые доказали, что поляризация частиц сохраняется при лазерно-плазменном ускорении
В мире впервые доказали, что поляризация частиц сохраняется при лазерно-плазменном ускорении — иллюстрация к материалу. Источник: ixbt.com

Изображение сгенерировано Nano Banana

Сохранение спиновой ориентации

Поляризация подразумевает согласованную ориентацию спинов элементарных частиц. Ранее в научном сообществе существовали серьезные сомнения относительно того, способны ли частицы сохранить свою спиновую упорядоченность в условиях экстремальных нагрузок. Лазерно-плазменные установки создают ускоряющие поля, интенсивность которых примерно в тысячу раз превосходит показатели традиционных ускорителей, что, по мнению многих экспертов, могло привести к дезориентации спинов.

Детали эксперимента

Для проверки этой гипотезы исследователи использовали гелий-3 с предварительно заданной поляризацией. Процесс подготовки газа проходил в Юлихе, после чего ионы транспортировались в Дармштадт для разгона мощным лазерным импульсом. Финальный анализ состояния частиц, проведенный с помощью специализированных детекторов, подтвердил: поляризация пучка сохраняется на протяжении всего процесса ускорения.

Значение для науки и энергетики

Полученные результаты имеют огромное значение для развития нескольких научных направлений:

  • Термоядерная энергетика: Вероятность успешного синтеза ядер существенно возрастает, если их спины выровнены. Успешный эксперимент доказывает, что лазерно-плазменные ускорители могут быть эффективно использованы в исследованиях по управляемому термоядерному синтезу.
  • Физика высоких энергий: Данный тип ускорителей считается перспективной, компактной и экономичной альтернативой громоздким традиционным установкам. Подтверждение стабильности спиновой структуры открывает новые возможности для фундаментальных экспериментов без необходимости строительства многокилометровых комплексов.
Источник: https://www.ixbt.com