Arvuti simulatsioonid näitavad, et võib-olla on võimalik luua gammakiirguskiire, kasutades laser- ja plastist sihtmärke

The accelerating power of technology | Ray Kurzweil (Juuli 2019).

Anonim

(Phys.org) - Texas Texase Ülikooli uurijate trio on leidnud võimaluse luua gammakiirguskiire laserkiire abil plastkilbist. David Stark, Toma Toncian ja Alexey Arefiev kirjeldavad oma füüsilises ülevaatuskirjades avaldatud paberil oma loodud arvutimonitatsiooni, mida nad leidsid ja loodavad, et nende avastamine aitab luua intensiivseid gammakiirguteid, mida kasutatakse laias mitmesuguseid rakendusi.

Teadlased tahaksid, et oleks võimalik luua nõudlikke gammakiirguskiire, mida saab kasutada mitmesugustes akadeemiliste ja toodete rakendusviisides - alates tuumasünteesiuuringutest kuni meditsiiniliseks kasutamiseks põhifüüsika õppimiseks -, kuid siiani püütakse luua selline kiir on jätnud palju soovida. Sellised jõupingutused on enamasti seotud elektron- ja laserkiirte ühendamisega, kuid tõeliselt kasuliku gammakiirguse loomiseks on vaja tugevamat laserkiirti kui praegu. Selles uues jõupingutuses on teadlased kasutanud teistsugust lähenemist, laskmise laserkiire siirdamist plastosakesi, mille tulemuseks on ioonide ja elektronide moodustamine plasmas. Nende simulatsioonil laseb laser seejärel plasma edasi, mis tooks kaasa tugeva magnetvälja loomise, mis omakorda kiirendaks elektronide veelgi rohkem, kuid mitte sirgjooneliselt. Elektronide liikumine tekitaks gammakiirguse fotone sünkrotronkiirgust, mis liiguvad tagasi laseri suunas.

Meeskond teatab, et nende lähenemine toimib põhimõtteliselt, kuigi see võib vajada reaalmaailma katset mõnevõrra tutistamist. Nad leidsid, et kui laserimpulss jõudis plastikust, muutub plastik ebastabiilseks, mille tagajärjeks on gammakiirteta footoonide ebastabiilne kiir. Selle probleemi lahendamiseks püüdsid nad muuta plasti suurust ja kuju ning leidsid, et selle ümbersuunamise tõttu võib laserimpulsi kulgeda, mille tulemuseks on soovitud puhaskiht.

Teadlased ei saa kindlalt öelda, kas need, mida nad simuleerivad, töötaksid reaalses maailmas ette kujutatuna, kuid loodavad, et väljakutse võtab välja katsetajate meeskond (rakendusfüüsikud). Sellise kiirguse loomise edukus oleks üsna intensiivne, pakkudes nii tööriistu nii praktilistele rakendustele kui ka füüsika uurimisprojektidele.

menu
menu