Un gruppo di ricerca dell’Istituto Max Planck formato da collaborazioni internazionali ha realizzato un acceleratore di particelle di soli 0,5 mm in grado di generare un fascio di particelle con più del 40% in più dell’energia necessaria. Secondo le ricerche pubblicate su Le Scienze, questo rappresenta un nuovo record energetico nell’ambito degli acceleratori di particelle. Alcuni dei più grandi acceleratori di particelle al mondo come quelli di CERN usano video e altri dispositivi di ingrandimento, per produrre e focalizzare grandi quantità di energia. Ora, questa nuova tecnologia aprirà nuove prospettive per la fisica delle particelle.
Che tipo di fisica delle particelle sarà possibile con la nuova tecnologia di acceleratore di particelle?
Con questo nuovo acceleratore di particelle, la fisica delle particelle potrà essere studiata in modo più minuzioso e a più livelli. Per esempio, con misurazioni più accurate di particelle subatomiche come i fotoni, grandi progressi potranno essere fatti nella comprensione di fenomeni come la meccanica quantistica, le onde gravitazionali e la ricerca sulla materia oscura. Inoltre, questa tecnologia potrebbe anche rendere più facili le esplorazioni profonde dei campi quali la fisica dei quark, l’interazione di gravità, la comprensione della teoria delle stringhe e persino lo studio delle simulazioni dell’universo.
Quali sono le proprietà di questo acceleratore di particelle che lo rendono così efficiente?
La sua straordinaria efficienza è data da un design innovativo che comprende una mini-guida a Y, un’illuminazione RGB, un cuscinetto volare ultra-sottile e campi magnetici all’avanguardia. Inoltre, l’uso di materiali di elevata purezza nei magneti, tra cui neodimio, permette di ottenere altissimi livelli di intensità del fascio. Il design dell’acceleratore è supportato da un’elettronica di gestione del sistema di grandi dimensioni e da un sistema di dissipazione del calore che consente l’uso di frequenze più alte con una temperatura del dispositivo inferiore.
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In che modo la tecnologia di questo acceleratore di particelle può essere applicata alle scienze della vita e alla medicina?
L’acceleratore di particelle presenta una serie di proprietà uniche come la capacità di generare un fascio di particelle con una maggiore energia e una minore larghezza di emissione rispetto ai più grandi acceleratori al mondo. Tale tecnologia potrebbe essere applicata in vari campi, incluso quello biomedico, nel quale può essere utilizzata per scopi di diagnostica e terapeutici utilizzando una molto più elevata energia luminosa. Utilizzando questa tecnologia, si prevede che terapisti e ricercatori possano esplorare nuove scoperte in campo bio-medico che potrebbero fornire informazioni nuove ed interessanti. Inoltre, l’acceleratore di particelle potrebbe essere utilizzato nelle scienze dell’alimentazione e della nutrizione, come pure nella scienza dell’ambiente, per avere una migliore comprensione dei loro effetti sulle piante, sugli animali e sui processi ambientali.