Sapere Scienza

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Acceleratori in miniatura con il laser-plasma

28 Maggio 2014

Grazie alla tecnologia al laser-plasma, in futuro potrebbe essere possibile ridurre notevolmente le dimensioni degli acceleratori di particelle, che attualmente coprono distanze anche di chilometri, portandole a soli pochi metri. I laser di questo tipo usano onde a radiofrequenza di alta potenza per dare energia agli elettroni e funzionano perfettamente su distanze molto piccole. Per circa vent'anni, studiosi di tutto il mondo hanno tentati di costruire strumenti di questo genere.

 

Ora, un nuovo studio teorico arriva a ipotizzare che potremmo essere a pochi passi dalla realizzazione di queste strutture avveniristiche. Il lavoro è stato condotto da alcuni scienziati del Lawrence Berkeley National Laboratory's Berkeley Lab Laser Accelerator (BELLA) Center e pubblicato sulla rivista Physics of Plasmas. Se dovesse essere confermata la correttezza dei modelli proposti da questi fisici, i costi della ricerca della fisica delle alte energie diventerebbero molto più bassi e quindi estremamente più praticabili le applicazioni mediche e industriali degli acceleratori.

 

Gli acceleratori al plasma usano un potente raggio laser che colpisce una nube di elettroni e ioni in movimento. L'acceleratore di Stanford, per esempio, si sviluppa per due chilometri per far assumere a un elettrone un'energia di 50 GeV: l'acceleratore sperimentale al laser-plasma presentato nel nuovo lavoro riuscirebbe a conferire un'energia di oltre 1 GeV a un elettrone in meno di un pollice di spazio.

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