Немецкие учёные создали магнитную ловушку для позитронов. Планируется совершенствование метода удержания и сохранения позитронов в течение долгого времени, а также получение электрон-позитронной плазмы.
Ученые из Мюнхенского технического университета (TUM) и Института общества Макса Планка по плазменной физике (IPP) впервые без потерь поместили позитроны — античастицы электронов, в магнитную ловушку. Это важный шаг для создания плазмы из вещества и антивещества, а именно из электронов и протонов. описаноВ журнале Физические письма.
Способность ловить и удерживать позитроны играет ключевую роль в изучении плазмы, состоящей из электрон-позитронных пар. Такая плазма представляет большой интерес для исследования основополагающих вопросов физики плазмы и астрофизики.
Позитроны — это античастицы электронов с такими же характеристиками, за исключением заряда: у позитронов заряд положительный, а у электронов отрицательный. сталкиваетсяС электроном оба моментально исчезают в вспышке света. Поскольку электроны везде на Земле окружают нас, крайне трудно удерживать позитроны, чтобы продолжили существование хотя бы короткое время.
Ученые создали NEPOMUC — самое мощное устройство для получения позитронов на планете. Оно находится в Гархинге, к северу от Мюнхена, и может вырабатывать до 900 миллионов позитронов каждую секунду.
Специалисты по плазмофизике разрабатывали эту электрон-позитронную плазму в течение 40 лет, но вот до сих пор… приблизилисьСейчас затруднительно переместить заряженные частицы, например, позитроны, в магнитную ловушку, потому что те же физические законы, которые удерживают частицы внутри, мешают им туда попасть.
Магнитный резонанс новой ловушки аналогичен магнитным полям Земли и других космических тел. Ученые придумали быстро подавать электрический ток по краю ловушки для прохождения позитронов через магнитные барьеры. При отключения тока позитроны удерживаются в своей «клетке». Физики поражены успешностью эксперимента.
Сейчас учёным удаётся удерживать позитроны немного больше секунды. Таких результатов ранее никому не удавалось добиться с помощью подобных ловушек.
Исследования осуществляются в проекте APEX (A Positron-Electron Experiment) при Институте общества Макса Планка по плазменной физике. Задача проекта — создать электрон-позитронную плазму. удерживатьВ магнитном захвате ее. На первом этапе необходимо добыть и хранить достаточно позитронов. Затем следует получение и исследование подобных плазм.
Астрофизики предполагают возникновение таких экзотических плазм около нейтронных звезд и черных дыр. На Земле изучение симметрии масс позитронов и электронов в рамках плазменной физики может дать новые данные о волнах и турбулентности в плазмах, что поможет использовать ядерный синтез для получения энергии.