Tin tức Deeper

Tia laser gamma di chuyển một bước gần hơn với thực tế

Ngày:
Th12 08, 2019
Tóm lược:

Một nhà vật lý đã thực hiện các tính toán cho thấy các bong bóng hình cầu rỗng chứa đầy khí nguyên tử positronium ổn định trong helium lỏng. Các tính toán đưa các nhà khoa học tiến một bước gần hơn để hiện thực hóa tia laser tia gamma.

Share:
CÂU CHUYỆN ĐẦY ĐỦ

Allen Mills là giáo sư của Khoa Vật lý và Thiên văn học UC Riverside. Tín dụng: I. Pittalwala, UC Riverside.
Allen Mills là giáo sư của Khoa Vật lý và Thiên văn học UC Riverside. Tín dụng: I. Pittalwala, UC Riverside.

Một nhà vật lý tại Đại học California tên Riverside đã thực hiện các tính toán cho thấy các bong bóng hình cầu rỗng chứa đầy khí nguyên tử positronium ổn định trong helium lỏng.

Các tính toán đưa các nhà khoa học tiến một bước gần hơn để hiện thực hóa tia laser tia gamma, có thể có ứng dụng trong hình ảnh y tế, đẩy tàu vũ trụ và điều trị ung thư.

Cực kỳ ngắn và chỉ ổn định trong một thời gian ngắn, positronium là một nguyên tử giống hydro và hỗn hợp vật chất và phản vật chất – cụ thể là các trạng thái liên kết của electron và phản hạt của chúng được gọi là positron. Để tạo ra chùm tia laser tia gamma, positronium cần ở trạng thái gọi là ngưng tụ Bose-Einstein – một tập hợp các nguyên tử positronium ở cùng trạng thái lượng tử cho phép nhiều tương tác và bức xạ gamma hơn. Một ngưng tụ như vậy là thành phần chính của laser tia gamma.

Allen Mills, giáo sư của Bộ Vật lý và Thiên văn học và là tác giả duy nhất của nghiên cứu này xuất hiện ngày hôm nay trong tạp chí Physical Review Một chia sẻ: “Tính toán của tôi cho thấy một bong bóng trong helium lỏng chứa một triệu nguyên tử positronium sẽ có mật độ gấp sáu lần so với không khí thông thường và sẽ tồn tại dưới dạng ngưng tụ Bose-Einstein phản vật chất.”

Helium, nguyên tố phong phú thứ hai trong vũ trụ, chỉ tồn tại ở dạng lỏng ở nhiệt độ cực thấp. Các nhà máy giải thích helium có ái lực âm với positronium; bong bóng hình thành trong helium lỏng vì helium đẩy lùi positronium. Tuổi thọ dài của Positronium trong helium lỏng được báo cáo lần đầu tiên vào năm 1957.

Khi một electron gặp positron, sự hủy diệt lẫn nhau của chúng có thể là một kết quả kèm theo việc tạo ra một loại bức xạ điện từ mạnh mẽ và tràn đầy năng lượng gọi là bức xạ gamma. Một kết quả thứ hai là sự hình thành của positronium.

Mills, người chỉ đạo Phòng thí nghiệm Positron tại UC Riverside cho biết phòng thí nghiệm đang cấu hình một chùm phản vật chất trong một nhiệm vụ để tạo ra các bong bóng kỳ lạ trong helium lỏng mà tính toán của Miller dự đoán. Những bong bóng như vậy có thể đóng vai trò là nguồn ngưng tụ positronium Bose-Einstein.

Kết quả gần của các thí nghiệm của các nhà khoa học có thể là quan sát đường hầm positronium thông qua một tấm graphene, không thấm đối với tất cả các nguyên tử vật chất thông thường bao gồm cả helium cũng như sự hình thành chùm tia laser nguyên tử positronium với các ứng dụng điện toán lượng tử có thể.

Nghiên cứu được hỗ trợ bởi Quỹ khoa học quốc gia.


Nguồn truyện:

Tài liệu được cung cấp bởi Đại học California – Riverside . Bản gốc được viết bởi Iqbal Pittalwala. Lưu ý: Nội dung có thể được chỉnh sửa cho kiểu dáng và độ dài.


Tạp chí tham khảo :

  1. AP Mill. Ngưng tụ Positronium Bose-Einstein trong bong bóng He4 lỏng . Đánh giá vật lý A , 2019; 100 (6) DOI: 10.1103 / PhysRevA.100.063615

Bài viết liên quan

Bài viết khác