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, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Вчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

Вчера, 20:48
5 минут
Мария Кривоченко

Ученые создали компьютерную сеть, которая имитирует человеческий мозг. Благодаря ей удалось выяснить, как человек обрабатывает движущиеся изображения, и понять, как появляются оптические иллюзии.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

Вчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

23 февраля
4 минуты
Виктория Сафронова

Звук — шум от передвижения марсохода — записан одним из его микрофонов.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: