Reklama
aplikuj.pl

Laser emitujący promieniowanie gamma coraz bliższy rzeczywistości

Fizyk z Uniwersytetu Kalifornijskiego wykonał obliczenia pokazujące, że kuliste pęcherzyki wypełnione atomami pozytonium są stabilne w ciekłym helu.

Obliczenia przybliżają naukowców do stworzenia lasera emitującego promieniowanie gamma, który może mieć zastosowanie w obrazowaniu medycznym, napędzaniu statków kosmicznych i leczeniu nowotworów.

Wyjątkowo krótkotrwały i niezbyt długo stabilny pozyt jest atomem wodorowym i mieszaniną materii i antymaterii, w sposób szczególny związanych stanów elektronów i ich antycząstek zwanych pozytonami. Aby stworzyć wiązkę lasera gamma, pozytonium musi znajdować się w stanie zwanym kondensatem Bosego-Einsteina. Jest to zbiór atomów pozytonu w tym samym stanie kwantowym, pozwalającym na większą ilość oddziaływań i promieniowania gamma. Taki kondensat jest kluczowym składnikiem lasera emitującego promienie gamma.

Wykonane obliczenia pokazują, że bańka w ciekłym helu zawierająca milion atomów pozytonium miałaby gęstość liczbową sześciokrotnie większą od gęstości zwykłego powietrza i istniałaby jako antymateria materii – kondensat Bosego Einsteina.

Hel, drugi co do powszechności pierwiastek we Wszechświecie, występuje w postaci płynnej tylko w bardzo niskich temperaturach. Mills wyjaśnił, że hel odpycha pozytonium. Długa żywotność pozytonu w ciekłym helu została po raz pierwszy opisana w 1957 roku.

Kiedy elektron spotyka pozytonium, ich wzajemna anihilacja może być jednym z rezultatów, którym towarzyszy produkcja potężnego i energetycznego rodzaju promieniowania elektromagnetycznego zwanego promieniowaniem gamma. Drugim rezultatem jest powstanie pozytonium.

Mills powiedział, że jego laboratorium konfiguruje wiązkę antymaterii w celu wyprodukowania egzotycznych pęcherzyków ciekłego helu, co przewidują obliczenia. Takie pęcherzyki mogłyby służyć jako źródło kondensatów pozytonium Bosego-Einsteina.