Учени създадоха най-малкият ускорител на частици – той е 54 млн. пъти по-малък от Големия aдронен колайдер и работи

Германски учени от Университета „Фридрих-Александър“ в Ерланген и Нюрнберг (FAU) са построили и тествали най-малкия ускорител на елементарни частици в света. Вакуумната тръба, в която се ускоряват електроните е дълга само 0,5 милиметра, което е 54 милиона пъти по-малко от размера на друг ускорител – Големия адронен колайдер (LHC), който се намира в другия край на скалата на тези научни инструменти. Но това миниатюрно нещо не е необходимо за науката – то е необходимо за медицината и не само.

Учените искат устройството им да се използва като инструмент за борба с туморите в човешкото тяло. Това би било много по-щадяща терапия от традиционната радиационна терапия. Малкият ускорител би могъл да се постави на края на ендоскоп и да се превърне в своеобразно оръжие за борба с това смъртоносно заболяване директно на място. Макар това да звучи прекрасно сме много далеч от постигането на тази цел – споделя един от учените.

Идеята за миниатюрен ускорител на електрони или нанофотонен ускорител на електрони (NEA), както са го нарекли учените е предложена през 2015 година. Освен учени от Германия, изследователи от Станфордския университет създадоха свой собствен нанофотонен ускорител на електрони. Учените от университета „Фридрих-Александър“ обаче първи преминаха етапа на рецензиране на статията и съобщиха за своя успех в списание Nature.

„За първи път наистина можем да говорим за ускорител на частици върху микрочип.“

сподели постижението физикът от ФАУ Рой Шилох, съавтор на изследването

LHC използва повече от 9000 магнита, за да създаде магнитно поле, което ускорява частиците до около 99,9% от скоростта на светлината. Микроскопичната вакуумна тръба на ускорителя с диаметър само 225 нанометра, която е многократно по-тънка от човешки косъм. Тя създава магнитно поле, но то работи чрез изстрелване на светлинни лъчи към стълбовете във вакуумната тръба – това усилва енергията по правилния начин, но полученото енергийно поле е много по-слабо.

Представеният екземпляр на ускорителя ускорява електроните само с 43 %, като им придава енергия от 40,7 keV (килоелектронволта) от първоначалните 28,4 keV. За практически цели това не е достатъчно, но учените са едва в началото на пътя и очакват да построят ускорители с по-високи енергии, макар че те със сигурност няма да достигнат тази на LHC. Но ще бъде любопитно да видим как устройствата от фундаменталната физика ще започнат да си проправят път в ежедневието. Не е ли фантастично?