Adana Adıyaman Afyon Ağrı Aksaray Amasya Ankara Antalya Ardahan Artvin Aydın Balıkesir Bartın Batman Bayburt Bilecik Bingöl Bitlis Bolu Burdur Bursa Çanakkale Çankırı Çorum Denizli Diyarbakır Düzce Edirne Elazığ Erzincan Erzurum Eskişehir Gaziantep Giresun Gümüşhane Hakkari Hatay Iğdır Isparta İstanbul İzmir K.Maraş Karabük Karaman Kars Kastamonu Kayseri Kırıkkale Kırklareli Kırşehir Kilis Kocaeli Konya Kütahya Malatya Manisa Mardin Mersin Muğla Muş Nevşehir Niğde Ordu Osmaniye Rize Sakarya Samsun Siirt Sinop Sivas Şanlıurfa Şırnak Tekirdağ Tokat Trabzon Tunceli Uşak Van Yalova Yozgat Zonguldak
İstanbul 23 °C
Az Bulutlu

Parçacık hızlandırıcıların geleceği burada

20.04.2021
60
Parçacık hızlandırıcıların geleceği burada

Elektron İyon Çarpıştırıcısı Ocak 2020’de harekete geçtiğinde, dünyanın herhangi bir yerindeki çalışmalarda tek yeni büyük hızlandırıcı oldu.

Brookhaven Ulusal Laboratuvar Personeli Bilimcisi ve EIC planlarının geliştirilmesinde bir lider olan Elke-Caroline Aschenauer, “Tüm yıldızlar aynı hizada,” dedi. “Bu eşsiz parçacık hızlandırıcıyı ve detektörü, temelde yatan teori ile birlikte ilk kez nükleer fizikte uzun süredir devam eden temel sorulara cevaplar sağlayabilecek ölçümleri yapacak teknolojiye sahibiz.”

EIC, nükleer ve parçacık fiziğini yeniden şekillendirmeye hazır olan tek Brookhaven projesi değil. Göreceli Ağır İyon Çarpıştırıcısından gelecek veriler nihayet zor kiral manyetik etkiyi tespit edebilir. Bu arada, planlanan hızlandırıcılar, günümüzün makinelerinden ciddi bir şekilde uzaklaşan sürdürülebilir enerji ile çalışabilir.

Bir basın toplantısı 2021 APS Nisan Toplantısı sırasında araştırmacılar, son teknoloji hızlandırıcıların hem enerji tüketimiyle hem de maddenin doğası hakkındaki varsayımlarımızla nasıl çarpışabileceğini tartışacaklar.

Nükleer fizik için yeni ve güçlü bir tesis

Aschenauer, “ABM’nin bilimsel ilerlemeleri, nereden geldiğimizi ve çevremizdeki görünür maddenin temel yapı taşlarından nasıl oluştuğunu anlamamıza yardımcı olacak” dedi.

Kiral Manyetik Etkinin (CME) deneysel ölçümleri. Bir ağır iyon çarpışmasında ışın eksenine z enine (xy) düzleminde hadron açısal korelasyon modelinin bir gösterimi. CME, manyetik alan ekseni boyunca pozitif ve negatif hadronların emisyonunda bir asimetriye neden olur. Katkı Sağlayanlar: Dmitri E. Kharzeev ve Jinfeng Liao / Doğa İncelemeleri Fiziği

Hızlandırıcı ve dedektör, polarize protonlar ve iyonlarla çarpışan elektronların 3 boyutlu görüntülerini ve filmlerini çeken bir tür kamera görevi görecek. Atomlar için bir CT tarayıcısı gibi, EIC de bilim insanlarının kuvvet taşıyan gluon parçacıklarının kuarkları, protonların ve nötronların iç bileşenlerini nasıl bir arada tuttuğunu görmelerine izin verecek. Aynı zamanda temel parçacıkların dönüşüne ilişkin bilgiler de sunacaktır.

Aschenauer, EIC projesinin ilk yılından – BNL ve Thomas Jefferson Ulusal Hızlandırıcı Tesisi arasındaki bir işbirliği – durum güncellemelerini ve deneysel ekipmanına genel bir bakış sunacak.

Kiral manyetik etki için avlanma

EIC, yakında kendi başına önemli sonuçlar üretecek olan Göreli Ağır İyon Çarpıştırıcısı üzerine inşa edecek.

2021 yazında, veri analizi büyük olasılıkla kiral manyetik etkinin kesin kanıtını arayan bir deneyle sonuçlanacak. Bu önerilen etki, Standart Modelin birçok temel özelliğini açıklamaya yardımcı olur ve evrenimizin neden insan varoluşu için çok önemli olan antimaddeden çok daha fazla madde içerdiğini açığa çıkarabilir.

Bloomington Indiana Üniversitesi’nde teorik bir nükleer fizikçi olan Jinfeng Liao, deneyin neleri ortaya çıkarabileceğine dair önemli öngörüleri paylaşacak.

Parçacık hızlandırıcıların geleceği burada
Animasyon, farklı enerji parçacıklarının sabit alanlı alternatif doğrusal gradyan hızlandırıcıda nasıl hareket ettiğini gösterir. Kredi bilgileri: Stephen Brooks

Liao, “Teorik çalışmamızın öngördüğü gibi imzalar, izobar çarpışma deneyinde kiral manyetik etkinin varlığını açık bir şekilde belirleme konusunda net bir vaat gösteriyor,” dedi.

Liao ve meslektaşları, deneysel çarpışmaları ve kiral manyetik etkinin neden olabileceği değişiklikleri simüle etmek için özel bir akışkan dinamiği tabanlı hesaplama aracı yarattılar.

Zayıf sinyaller ve güçlü arka plan kirliliği ile uzun süredir rahatsız olan yeni deneyin, önceki denemelerden daha iyi bir etkiyi tespit etme şansına sahip olduğunu gösteriyorlar.

Derin atomaltı soruları araştırmak çok fazla güç gerektirir.

Cornell Üniversitesi’nde profesör olan Georg Hoffstaetter, “Büyük parçacık hızlandırıcıları şok edici derecede büyük miktarda enerji kullanır” dedi.

Işın enerjisini yeniden kullanarak kendi kendine güç sağlarken, bir ışını birçok kez hızlandıran dünyada ilk olan Cornell-BNL Test Hızlandırıcı veya CBETA’nın sonuçlarını paylaşacak. Süper iletken ve manyetik ekipmanla elektrik taleplerini daha da azaltır.

Parçacık hızlandırıcıların geleceği burada
Cornell-BNL Test Hızlandırıcı. Kredi bilgileri: CLASS

Test hızlandırıcıyı etkinleştiren Enerji Geri Kazanım Linacs teknolojisi, daha yüksek ışın akımları ve azaltılmış enerji tüketimi ile daha küçük partikül hızlandırıcılara yol açabilir.

Hoffstaetter, “İnsanlar Enerji Geri Kazanım Hatlarının endüstriyel uygulamalarından daha iyi bilgisayar çipleri kullanarak, ışınları kalıcı mıknatıslarla yönlendiren radyasyon terapi merkezlerinde kürlenerek veya hızlandırıcı tarafından üretilen tıbbi izotopları soluyarak faydalanabilirler” dedi.

Test hızlandırıcısının başarısına dayanarak, baş araştırmacısı ve Brookhaven Kıdemli Fizikçi Dejan Trbojevic, yeni bir yeşil enerji çarpıştırıcısı için tasarımlar sunacak. Parçacıklar, elektrik gücü kullanımı gerektirmeyen yüksek kaliteli kalıcı mıknatıslardan oluşan yarış pisti ışın hatları boyunca hızlanır.

Trbojevic, “‘Yeşil hızlandırıcı’, hareketlerini çok sıkı bir şekilde kontrol eden ve son derece yüksek bir enerji aralığı ile parçacıkları hızlandırmanın tamamen yeni bir yolunu gösteriyor. Daha önce hiç yapılmamıştı.” Dedi.

EIC’nin ve Büyük Hadron Çarpıştırıcısında düşünülen benzer bir hızlandırıcının enerji tasarrufu özelliklerini nasıl birleştirebileceğini gösterecek.


American Physical Society tarafından sağlanmıştır.

ZİYARETÇİ YORUMLARI - 0 YORUM

Henüz yorum yapılmamış.