Po dlhých rokoch čakania, konečne 2. mája americká ministerka energetiky spolu s ďalšími predstaviteľmi slávnostne prestrihla pásku na otváracom ceremoniáli nového urýchľovača častíc. Na tému upozornila Česká televízia na svojom webe.

Otvorenie nového urýchľovača

Pre mnohých fyzikov ide o splnený sen. Po rokoch čakania sa konečne oficiálne otvorili brány na urýchľovači častíc v americkom Michigane.

Experimenty na tomto špeciálnom zariadení v hodnote 942 miliónov dolárov pomôžu zmapovať nepreskúmané oblasti exotických atómových jadier. Okrem toho pomôžu objasniť, ako hviezdy a explózie supernov vytvárajú väčšinu prvkov vo vesmíre, píše portál Nature.

Pásku slávnostne prestrihla americká ministerka energetiky Jennifer Granholmová spolu s prezidentom prestížnej Michiganskej štátnej univerzity (MSU) Samuelom Stanleyom, píše MSU na svojom webe.

Ako uvádza experimentálna jadrová vedkyňa Ani Aprahamianová, „tento projekt je splneným snom celej komunity jadrových fyzikov“.  Urýchľovač dostal názov „Zariadenie pre vzácne izotopové zväzky“ (FRIB – Facility for Rare Isotope Beams) a vo výstavbe je už od roku 2014. Dokončiť sa ho podarilo koncom minulého roka.

NEPREHLIADNI:
Čas plynie iba v tvojej hlave. Kľúčom k minulosti a budúcnosti je niečo úplne iné

Podľa dostupných informácií bude FRIB domovom vôbec pre ten najvýkonnejší urýchľovač ťažkých iónov na svete a vedcom poskytne priestor na skúmanie viac ako 1 000 nových vzácnych izotopov. Niektoré z nich pritom ešte nikdy neboli na našej planéte vyprodukované.

Ako to funguje?

Urýchľovač FRIB funguje približne tak, že atómové jadrá akéhokoľvek stabilného prvku urýchli na polovicu rýchlosti svetla, pričom zrážky pri takýchto rýchlostiach vedú k tvorbe izotopov, ktoré sa doposiaľ tvorili iba vo vesmíre.

Presnejšie budú atómy konkrétneho prvku, zväčša uránu, ionizované a vystrelené do 450 metrov dlhého urýchľovača, ktorý je zahnutý tak, aby sa vošiel do 150 metrov dlhej haly. Na konci tohto takmer pol kilometra dlhého tunelu narazí zväzok iónov na grafitové koleso, ktoré sa nepretržite otáča, čím zabraňuje prehriatiu určitých špecifických miest.

Následne väčšina jadier prejde cez grafit, zvyšok sa zrazí s jeho uhlíkovými jadrami. To spôsobí, že jadrá uránu sa rozpadnú na menšie kombinácie protónov a neutrónov, pričom každé z nich je jadrom iného prvku a izotopu, píše portál Nature.

NEPREHLIADNI:
Starlink spustil aj pre Slovákov najsľubnejšiu funkciu, stojí majland a aj tak nemusí fungovať

Vzniknuté jadrá potom vedci dokážu nasmerovať k „separátoru fragmentov“, pozostávajúceho z množstva magnetov, ktoré každé jadro vychýlia, pričom uhoľ pod akým sa vychýlia závisí od hmotnosti a náboja. Takto roztriedené jadrá fyzici oddelia na jednotlivé izotopy a tie poputujú rovno do jednej z mnohých experimentálnych hál.

Vedci tiež uvádzajú, že FRIB začne pracovať s relatívne nízkou intenzitou lúča, avšak postupne sa bude intenzita zvyšovať, až pokým nebude produkovať ióny s rýchlosťou, ktorá je o niekoľko rádov vyššia, ako u spomínaného NSCL.

Podľa dostupných informácií bude každý uránový ión, ktorý bude cestovať ku grafitu, niesť energiu 200 MeV. Pre porovnanie, pri NSCL to bolo 140 MeV.

Štúdium vzácnych izotopov, ktoré bude FRIB produkovať, môže viesť k mnohým prelomovým vedeckým objavom. Očakáva sa, že výskum by mohol okrem prelomov v jadrovej vede priniesť prospech aj pre poľnohospodárstvo, medicínu, či alternatívne zdroje palív a energií.