Субатомный газ зажжет гамма-лазер

13 сентября 2007 года, 16:00

Фото: D. Cassidy, UCRСпециалисты Калифорнийского университета в Риверсайде (University of California, Riverside) сделали важный шаг на пути к созданию гамма-лазера, получив в эксперименте позитрониевый газ, состоящий из тысяч частиц, — пишет BBC News.

Позитроний — это субатомная частица, представляющая собой связанное состояние электрона и позитрона. Поскольку входящие в состав позитрония элементарные частицы являются антивеществом по отношению друг к другу, позитроний крайне нестабилен. Он живёт меньше миллиардной доли секунды, после чего происходит аннигиляция.

Но даже за это короткое время два позитрония могут образовать новое связанное состояние подобное двуатомной молекуле — например, молекуле водорода. В отличие от атомарного позитрония — существование которого было предсказано в 1946 году, а пять лет спустя он был он обнаружен и экспериментально, — получить его молекулярную форму не удавалось очень долго. Два года назад группа специалистов университета во главе с Аленом Миллсом (Allen Mills) сообщила, что обнаружила свидетельство существования в лабораторной установке двухатомных молекул позитрония. Теперь же удалось создать тысячи подобных молекул. Результаты эксперимента опубликованы в журнале Nature.

Для того чтобы создать молекулы, доктор Дэвид Кассиди (David Cassidy) и его коллеги использовали специально разработанную ловушку. Пучок из 20 млн позитронов был направлен на пористую кварцевую губку. В пустотах позитроны связывались с электронами за счет электростатического взаимодействия. Прилипая к внутренней поверхности губки, атомы позитрония жили дольше обычного и успевали провзаимодействовать друг с другом и объединиться в молекулы. Измерив гамма-излучение, специалисты определили, что в процессе эксперимента сформировалось около 100 тыс. молекул, хотя прошла всего лишь четверть наносекунды.

По мнению доктора Кассиди, увеличив плотность позитрония в кремнии, можно получить состояние вещества, известного как конденсат Бозе-Эйнштейна (BEC), когда атомы при температурах очень близких к абсолютному нулю начинают вести себя как один гигантский атом. Спонтанная аннигиляция BEC приводит к мощному выбросу гамма-частиц, подобному лучу световых фотонов из резонатора обычного лазера.

Просмотров: 3498
Все лента новостей