Ученые обещают в 1000 раз уменьшить размеры ускорителей частиц
Logo
Cover

Ускорители частиц сильно помогли ученым разобраться в устройстве субатомного мира. И перед ними по-прежнему лежат большие задачи по дальнейшему развитию физики элементарных частиц. Но одним из сдерживающих факторов является размер ускорителей. Например, самый известный из них — Большой адронный коллайдер имеет длину окружности 27 км. Но ученые из американской Национальной ускорительной лаборатории SLAC вызвались уменьшить размеры ускорителей в 100-1000 раз без потери их эффективности.

Лаборатория начала сборку новой установки для разгона заряженных частиц — FACET-II (Facility for Advanced Accelerator Experimental Tests). Именно она должна обеспечить в будущем появление высокоэффективных ускорителей. FACET-II, как и Большой адронный коллайдер — ускоритель, но он отличается по конструкции. БАК имеет циклическое устройство: заряженные частицы многократно проходят ускоряющие участки. FACET-II относится к линейным ускорителям. В них частицы на каждом участке ускоряются по одному разу.

Ускоритель получил индекс II, потому что будет модификацией уже существующей версии FACET. Предшественника запустило Министерство энергетики США на мощностях уже существующей Национальной ускорительной лаборатории SLAC, которой принадлежит самый большой линейный ускоритель в мире, растянувшийся под землей на 3,2 км.

Ученые сообщают, что FACET-II, как и его предшественник, будет создавать пучки высокоэнергетических электронов, но гораздо качественнее. Пучки будут в основном использоваться для разработки методов ускорения плазмы, которые могут привести к созданию коллайдеров следующего поколения. Меньших по размеру и более эффективных.

Современным ускорителям нужны километры, чтобы дать частицам нужную энергию, новым потребуются метры.

При этом новая установка универсальна, уже сейчас она позволяет разгонять позитроны и может быть источником для сверхмощного рентгеновского излучения.

Создание ускорителя будет закончено не раньше 2019 года. Проект обойдется в $26 млн, но ученые оправдывают высокую цену экономией в будущем, когда удастся создать компактные ускорители. При этом установку обещают сделать базой для самых разных исследований, связанных с физикой элементарных частиц, поэтому пользу она будет приносить многим. А главное — всему человечеству, которое может приблизиться к пониманию мира атомов и мира в целом.

Например, в начале июня физики, работающие на Большом адронном коллайдере, подтвердили взаимодействие между бозоном Хиггса и t-кварками, самыми тяжелыми из субатомных частиц. Это открытие должно дать ученым понимание того, как возникает масса.