Создана эффективная ловушка для позитронов — Naked Science
5 минут
Редакция

Создана эффективная ловушка для позитронов

Ученые из Германии разработали магнитную ловушку для позитронов. Далее планируется доработать метод удержания и сохранения позитронов на протяжении длительного периода времени и получения электрон-позитронной плазмы.

rsz_atrapforposi1
©Wikipedia

Ученым из Мюнхенского технического университета (TUM) и Института общества Макса Планка по плазменной физике (IPP) впервые удалось без потерь поместить в магнитную ловушку позитроны — античастицы электронов. Это важный шаг для создания плазмы из вещества и антивещества, а именно из электронов и протонов. Считается, что такие плазмы возникают вблизи нейтронных звезд и черных дыр. Исследование описано в статье журнала Physical Review Letters.

 

Возможность захватывать и удерживать позитроны фундаментальна для изучения плазмы из электрон-позитронных пар. Такие плазмы представляют большой интерес для исследования фундаментальных вопросов в физике плазмы и астрофизике.

 

Позитроны — античастицы электронов, обладающие аналогичными свойствами, кроме заряда: у позитронов он положительный, а не отрицательный. Когда позитрон сталкивается с электроном, оба мгновенно аннигилируют во вспышке света. Так как повсюду на Земле нас окружают электроны, крайне сложно удерживать позитроны так, чтобы они просуществовали хоть какое-то время.

 

К счастью, ученые разработали NEPOMUC — самый мощный источник позитронов в мире, расположенный в Гархинге к северу от Мюнхена и способный производить до 900 миллионов позитронов в секунду.

 

Плазмофизики стимулировали эту электрон-позитронную плазму на протяжении 40 лет, но к настоящему прорыву приблизились только сейчас. Дело в том, что очень сложно перемещать такие заряженные частицы, как позитроны, в магнитную ловушку: те же самые законы физики, которые удерживают частицы внутри нее, не дают нужным частицам в нее попасть.

 

Магнитное поле новой ловушки похоже на магнитное поле Земли и других небесных тел. Ученым пришла в голову идея быстро пускать электрическое напряжение по краю ловушки, чтобы провести позитроны через магнитные «преграды». После отключения напряжения позитроны остаются в своей «клетке». Физики даже удивились, как удачно все сработало.

 

Сейчас ученым удается удерживать позитроны чуть дольше секунды. Никто до этого в мире не мог достичь подобных результатов при помощи таких ловушек.

 

Работа проводится в рамках проекта APEX (A Positron-Electron Experiment, или Позитрон-электронный эксперимент) в Институте общества Макса Планка по плазменной физике. Цель проекта — получить электрон-позитронную плазму и удерживать ее в магнитной ловушке. Первый шаг — получить и сохранить достаточное количество позитронов. Следующим этапом будет получение и изучение таких плазм.

 

Как уже отмечалось, астрофизики предполагают, что такие экзотические плазмы возникают вблизи нейтронных звезд и черных дыр. Ожидается, что в рамках земной плазменной физики симметрия масс позитронов и электронов приведет к новым данным о волнах и турбулентности в плазмах, что, в свою очередь, поможет использовать ядерный синтез для получения энергии.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 21:19
5 минут
Мария Кривоченко

Попав в пасть лягушки, жуки обычно погибают. Хотя земноводные не могут перемолоть их зубами, как это делают млекопитающие, желудочный сок разъедает большинство насекомых. Однако водолюбы смогли выжить и выбраться наружу через кишечник без повреждений.

Вчера, 18:50
5 минут
Мария Кривоченко

Группа археологов обнаружила шкатулку с артефактами на дне озера Титикака. В ней оказались фигурки из раковины моллюска и золота, которые инки считали очень ценными. Ученые полагают, что находка — часть жертвоприношения богам воды или плодородия.

Вчера, 11:44
6 минут
Денис Гордеев

Соседняя планета, скорее всего, была покрыта толстым слоем льда, что в корне противоречит принятым ныне концепциям.

Позавчера, 09:31
5 минут
Сергей Васильев

Микроскоп с высокоскоростной камерой и компьютерное моделирование показали, что сперматозоиды плавают не за счет боковых движений хвоста, а быстро вращаясь всем телом.

2 августа
2 минуты
Илья Ведмеденко

Сегодня, в 20:00 (мск), должен состояться 150-метровый «прыжок» демонстратора технологий космического корабля Starship. Трансляцию вы сможете посмотреть на нашем сайте.

2 августа
34 минуты
Александр Березин

На планете разворачивается новая лунная гонка. Российская космическая отрасль пытается обозначить участие в ней, патентуя многопусковой полет к спутнику Земли. Очевидно, что это лишь суррогат сверхтяжелых ракет, которых мы пока не строим. США, напротив, активно разрабатывают сразу два сверхтяжа – но и там не все гладко. Их лунная программа может испытать сильнейший удар в ближайший год. Скептики считают, что усилия всех участников гонки бесполезны. Мол, пилотируемые полеты к другим небесным телам не нужны, ибо дороги. Автоматы смогут все сделать намного дешевле. На деле лунная программа, как мы покажем ниже, не дороже полетов к МКС. Да и автоматы не дадут нам ничего подобного результатам пилотируемой лунной экспедиции. Попробуем разобраться почему.

6 июля
5 минут
Мария Азарова

Ученые, работающие с крупнейшим в мире радиотелескопом, сообщили об обнаружении эмиссии нейтрального водорода, исходящей от объектов за пределами нашей Галактики.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

10 июля
7 минут
Мария Кривоченко

Биологи выяснили, какое воздействие оказывают радиоволны на эмбрионы рыб. Оказалось, они существенно не влияют на уровень смертности, морфологию и реакцию на свет, но немного подавляют сенсомоторные функции. Как это скажется на взрослых особях, еще предстоит выяснить.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Предстоящие мероприятия
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: