В 54 млн раз меньше Большого адронного коллайдера: запущен самый маленький ускоритель частиц

Немецкие ученые, опубликовавшие результаты исследования в журнале Nature, сообщили о том, что им удалось запустить самый маленький ускоритель частиц в мире. Он может применяться в разных областях науки, в том числе его можно использовать для размещения внутри человеческого тела, пишет Space.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Новое устройство под названием нанофотонный ускоритель электронов состоит из маленького микрочипа, где расположена крошечная вакуумная труба, которая состоит из нескольких тысяч отдельных "cтолбов". В этом ускорителе ученые с помощью крошечных лазерных лучей смогли ускорить электроны с энергии 28,4 килоэлектронвольт до 40,7 кэВ килоэлектронвольт. По словам ученых, им впервые удалось запустить нанофотонный ускоритель электронов, который впервые был разработан еще в 2015 году американскими учеными.

Если длина главной трубы самого большого ускорителя частиц в мире, Большого адронного коллайдера, составляет 27 км, то длина трубы самого маленького ускорителя в мире – 0,5 мм. Это в 54 млн раз меньше. Ширина внутренней части ускорительной трубы составляет всего 225 нанометров, тогда как толщина человеческого волоса составляет от 80 до 100 тысяч нанометров.

Тогда как Большому адронному коллайдеру (БАК) для ускорения частиц почти до скорости света необходимо более 9 тысяч магнитов для создания магнитного поля, то нанофотонный ускоритель электронов создает магнитное поле с помощью направления лазеров на "столбы" в вакуумной трубе. Но это магнитное поле имеет намного меньшую силу.

По словам ученых, электроны, ускоренные в этом устройстве, имеют лишь миллионную долю энергии частиц, которые ускоряют в БАК. Но авторы нового исследования считают, что смогут улучшить конструкцию, что позволит больше ускорить электроны. Конечно, достичь таких же энергий, как на БАК, никогда не получится.

Но это не проблема, говорят ученые, ведь главная задача нанофотоного ускорителя электронов состоит в использовании энергии, которую выделяют ускоренные частицы в медицине. В частности, с помощью этого устройства можно заменить различные виды лучевой терапии для уничтожения раковых клеток в организме человека.

Ученые считают, что это устройство можно разместить внутри тела пациента и таких образом проводить лучевую терапию именно там, где находятся поврежденные раковыми клетками участки тела. Но это произойдет не в ближайшем будущем.

Фокус уже писал о том, что ученые представили способ открыть ранее неизвестные субатомные элементарные частицы на БАК.

Также Фокус писал о том, что, согласно недавнему исследованию, человеческие сперматозоиды нарушают один из главных законов физики. Во время движения в жидкости они нарушают третий закон Ньютона.