Новости БАК: Обеспечена транспортировка антиматерии (2 фото)
(Фото- Панорамный вид оборудования луча низкой энергии в зале ISOLDE (изображение: Сэмюэл Морьер-Генод / ЦЕРН)
Антиматерия обычно мгновенно исчезает, когда она встречает материю. Но исследователи разработали способы уловить ее и увеличить срок хранения, чтобы использовать ее для изучения материи. Новый проект под названием PUMA (antiProton Unstable Matter Annihilation) призван уловить рекордный миллиард антипротонов в эксперименте GBAR CERN на объекте ELENA и сохранить их в течение нескольких недель.
Такое длительное время хранения позволило бы загружать захваченные антипротоны в фургон и перевозиться на соседний ионно-лучевой объект ISOLDE, расположенный в нескольких сотнях метров от него. В ISOLDE антипротоны затем сталкивались бы с радиоактивными ионами, чтобы можно было изучить экзотические ядерные явления.
Чтобы поймать антипротоны, и держать их достаточно долго, для их транспортировки и использования в ISOLDE, PUMA планирует использовать «двухзонную» ловушку длиной 70 см внутри однотонного сверхпроводящего магнита соленоида и держать его под чрезвычайно высоким вакуумом ( 10-17 мбар) и при криогенной температуре (4 К). Так называемая зона хранения ловушки- будет ограничивать антипротоны, а во второй зоне будут возникать столкновения между антипротонами и радиоактивными ядрами, которые образуются при ISOLDE, но слишком быстро распадаются, чтобы их можно было транспортировать и изучать в другом месте.
Проект надеется изучить свойства радиоактивных ядер путем измерения частиц пиона(частица), испускаемых при столкновениях между ядрами и антипротонами. Такие измерения помогут определить, как часто антипротоны аннигилируются протонами или нейтронами ядер и, следовательно, их относительными плотностями на поверхности ядра. Относительные плотности затем указывали бы, имеют ли ядра экзотические свойства, такие как толстые оболочки нейтронов, которые соответствуют значительно более высокой плотности нейтронов, чем протоны на поверхности ядра, и расширенные ореолы протонов или нейтронов вокруг ядерного ядра.
(Фото- Движение Антиматерии между объектами ELENA and ISOLDE (изображение: ЦЕРН)
Сегодня ЦЕРН является единственным местом в мире, где производятся низкоэнергетические антипротоны, но «этот проект может привести к демократизации использования антиматерии», - говорит Александр Обертелли, физик из Дармштадтского технического университета, кто возглавляет проект. Он планирует построить и разработать соленоид, ловушку и детектор в ближайшие два года с целью создания первых столкновений в ЦЕРНе в 2022 году.
Обертелли был награжден Грантом ERC Consolidator от Европейского исследовательского совета, а пятилетний проект PUMA был запущен в январе этого года. Наряду с исследователями из RIKEN в Японии и CEA Saclay и IPN Orsay во Франции он когда то представил письмо о намерениях в экспериментальный комитет ЦЕРНа, чтобы проложить путь к тому, чтобы PUMA стала признанным CERN экспериментом.
-Переведено на русский язык специально для сайта Fishki и Nauka-segodnya.biogspot