Dünyanın en gelişkin parçacık hızlandırıcısı sadece 30 santimetre uzunluğunda

image

Yeni geliştirilen bir parçacık hızlandırıcı herhangi bir masaya sığabilecek boyutta, üstelik geleneksel yöntemlerde yüzlerce kat daha yüksek hızlara ulaştırabiliyor.

Yeni geliştirilen bir parçacık hızlandırıcı, parçacıkların hızlandırılırken kullanacağı mesafeyi kilometreler mertebesinden santimetre mesafesine indirdi. Elektronları, santimetrelerle ölçülen bir mesafede ışık hızına çok yakın hızlara kadar yaklaştıran bu yeni parçacık hızlandırıcı Nature’da yayınlanan bir makaleye göre de geleneksel metotlardan 500 defa daha yüksek bir hıza ulaştırabilmiş.

Geleneksel parçacık hızlandırıcılardan en ünlüsü, CERN parçacık hızlandırıcısı, 30 kilometreden biraz daha az bir mesafeyi parçacıkların hızlandırılması için kullanıyor. Gereksinim duyulan bu mesafe, benzeri bir parçacık hızlandırıcı kurmak istiyorsanız kurulum masraflarının en önemli kalemlerinden birini oluşturuyor.

Yeni geliştirilen parçacık hızlandırıcısının ne görüntüsü ne de kullanışlı olabilmesi bakımından CERN’deki kardeşini aşan bir yanı yok, CERN hala en kullanışlı parçacık hızlandırıcısına sahip. Fakat gelecek nesil parçacık hızlandırıcılar için inanılmaz yer altı tünellerine gereksinim duyulmamasını sağlayan bu yeni parçacık hızlandırıcı çok büyük bir adım.

image

Geleneksel parçacık hızlandırıcılarda, elektron demeti vakum altındaki bir tünele gönderilir. Süperiletken mıknatıslarla çevrelenmiş bu tünel, parçacıkları elektromanyetik kuvvetin düzenli enerji aktarmasıyla ışık hızına yakın hızlara kadar hızlandırır. Bu metodu uygulamak çok yüksek enerjiler kullanılmasıyla mümkün olduğu için tüneller genellikle çok yüksek boyutlara ulaşabiliyor.

Yeni yöntemde ise, tüneli özelleşmiş bir fırın kullanarak üretilen plazma ile dolduruluyor. Her elektron kümesi bir biri ardına gönderiliyor, her küme kendisinden bir sonrakine enerjisini aktarıyor. Bu sayede her küme kendisinden önce gönderilmiş elektron kümesine göre daha kısa mesafede daha yüksek bir hıza çıkabiliyor. Bunu yeteri kadar tekrarladığınızda, mesafeyi yeni parçacık hızlandırıcının sahip olduğu 30 santimetrenin altına kadar indirmek mümkün oluyor.

Her ne kadar üzerine yapılması gereken daha çok araştırma olsa da, parçacık hızlandırıcı teknolojisinin en büyük hedefi olan, küçük ve ekonomik parçacık hızlandırıcılar yapmak, bu yöntemle ulaşılabilir görünüyor.

Elbruz Murat Baba
( BilimsoL )

İlgili okumalar:

http://motherboard.vice.com/read/americas-new-particle-collider-is-one-foot-long

http://www.nature.com/nature/journal/v515/n7525/full/515040a.html