Создана эффективная ловушка для позитронов — Naked Science
04.03.2019
5 минут
Редакция
182

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

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.

Позавчера, 15:12
1 минута
Илья Ведмеденко

В Соединенных Штатах провели церемонию спуска на воду USS Cooperstown (LCS 23) — корабля прибрежной зоны Littoral Combat Ship типа Freedom. В скором времени он пополнит состав ВМС США.

Позавчера, 09:37
7 минут
Сергей Васильев

Магнитосфера Земли была достаточно сильной еще до того, как у планеты появилось внутреннее ядро и заработал механизм «геомагнитного динамо»: похоже, на первых этапах ее подпитывал совершенно другой механизм.

Позавчера, 14:50
34 минуты
Александр Березин

SpaceX рассчитывает к 2050 году создать на Марсе колонию на миллион человек. Звучит абсурдно: осталось всего 30 лет, а до первого полета на Марс еще многие годы. Некоторые ученые, включая российских, считают планы Маска «фантазией» и «пропагандой». Тем не менее сама по себе постройка миллионной колонии на Красной планете вполне реальна. Разберемся, почему и отчего в это так трудно поверить остальному миру.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

17 января
7 минут
ТГУ

Старший научный сотрудник лаборатории «Гербарий» БИ ТГУ Вера Костикова совместно с новосибирскими коллегами выявила ценные лекарственные свойства у спиреи – кустарника, используемого в озеленении городов и дачных участков. Фитохимическое исследование показало, что растение обладает противовирусной и антиоксидантной активностью, что делает его перспективным для использования в медицине.

19 января
23 минуты
Редакция

Возраст планеты, на которой мы живем, – примерно 4,54 миллиарда лет. И большую часть этого времени она была совершенно не похожа на ту Землю, которую мы знаем. Даже самые экзотические планеты за пределами Солнечной системы, возможно, не столь интересны, как наша родная в некоторые моменты ее истории. Наденем скафандр, сядем в машину времени – и представим себя инопланетными путешественниками, посетившими нашу систему в ее ранние времена.

16 января
5 минут
Илья Ведмеденко

Исследователей в очередной раз удивили привычки кошек: как оказалось, они не прочь питаться одним человеческим трупом на протяжении месяца, несмотря на наличие других тел.

18 января
26 минут
Александр Березин

Многие считают зимнее купание «церковным обычаем». Однако на деле Церковь всегда выступала против него, считая нехристианским, и вредным для здоровья. При всей внешней разумности этой позиции, на самом деле, такие купания могут быть даже полезны — но не для всех. Выясняем, как именно и почему.

7 января
44 минуты
Александр Березин

Вашингтон и Тегеран близки к войне как никогда за последние годы. Но, скорее всего, США не пойдут дальше ограниченных ударов. Слишком уж неприятные последствия имели предшествующие силовые операции Штатов в Иране. Попробуем разобраться, что именно их остановит на этот раз.

[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: