Ученые в России создали «настольный коллайдер»

Ученые Физического института РАН (ФИАН) в условиях лабораторного эксперимента получили рекордный уровень энергий ускоряющихся электронов – 1,5 гигаэлектронвольт (ГэВ). «Заменили БАК на стол», – шутят теперь ученые, передает ИТАР-ТАСС.

Этот результат был получен на мощной фемтосекундной лазерной установке, которая настолько компактна, что умещается на лабораторном столе. В ходе экспериментов, проведённых в рамках научного сотрудничества ФИАН, Российского федерального ядерного центра – Всероссийского научно-исследовательского института технической физики и университета штата Мичиган (США), удалось добиться рекордного уровня энергий при длине ускорения всего чуть больше сантиметра.

Для того чтобы получить такую же энергию на ускорителе, последний должен иметь длину более 100 метров. Именно поэтому физики ФИАН сочли устаревшей шутку о том, что надежды, связанные с запуском Большого адронного коллайдера (БАК), можно с успехом реализовать в лабораторном масштабе, и придумали новую.

Опыт, проведённый в рамках исследований под руководством главного научного сотрудника отдела лазерного термоядерного синтеза доктора физико-математических наук Валерия Быченкова, основан на использовании лазерных источников высокоэнергетических электронов и ионов.

«Путём варьирования параметров лазерного импульса можно добиться максимальной энергии частиц при заданной энергии лазера, – рассказал ученый. – Использование мощных ультракоротких лазерных импульсов позволяет получать направленные пучки ионов с энергией около 60 МэВ/нуклон и электронов с энергией, превышающей 1 ГэВ».

Одна из интересных идей, родившихся в процессе исследований, связана с использованием мощных фемтосекундных лазеров для моделирования некоторых астрофизических явлений в лабораторных условиях, рассказывают исследователи. С помощью этих устройств можно проверить существование предсказываемых механизмов развития космических гамма-всплесков – самых ярких электромагнитных явлений, происходящих во Вселенной.

«Использование мощных лазерных систем уже сегодня дает возможность создать плазму, параметры которой приближаются к параметрам реальных гамма-всплесков. Наличие таких систем позволит решать более сложные задачи. Например, раскрыть механизмы рождения космических лучей во вселенной», – прокомментировал открывающиеся в ходе опытов перспективы научный сотрудник лаборатории диагностики плазмы ФИАН Сергей Бочкарев.