انتشار اولین پرتوی قوی شتاب دهنده چین

ساینسیو – به نقل از ایسنا، شتاب دهنده ۴۰۰ کیلو ولت “اخترفیزیک هسته‌ای زیرزمینی جینپینگ چین”(JUNA) اولین پرتوی شدید یا قوی خود را از زمان ساخت تاکنون تحویل داده است.

این آزمایش که در تاریخ ۲۶ دسامبر انجام شد، نتیجه همکاری میان انستیتوی انرژی اتمی چین(CIAE) و انستیتوی فیزیک مدرن(IMP) آکادمی علوم چین است.

یک اتفاق تاریخی برای فیزیک چین

آزمایش پرتو، بخشی از پروژه‌ای برای درک بهتر فیزیک پیچیده‌ای است که در مرکز ستاره‌ها جریان دارد. در اینجاست که بسیاری از عناصر جهان خلق می‌شوند. با این حال، اندازه‌گیری این واکنش‌ها در آزمایشگاه‌های زمینی تقریباً غیرممکن است. یکی از دلایل آن این است که تابش زمینه کیهانی تمایل به غلبه بر این حوادث واکنشی دارد.

اطلاعیه آکادمی علوم چین توضیح می‌دهد: در نتیجه، نرخ واکنش مربوطه از عدم قطعیت نسبتاً زیادی رنج می‌برد و مانع درک دقیق ما از سنتز عنصر و تولید انرژی در ستاره‌ها می‌شود.

بهترین راه‌حل برای این مشکل دشوار، اندازه‌گیری مقطع واکنش بحرانی حد وسط در انرژی‌های ستاره‌ای و ارائه سرعت واکنش قابل اعتماد با دقت مطلوب برای مطالعات اخترفیزیکی است.

پروژه “JUNA” امیدوار است بتواند داده‌های معیار را ارائه دهد و به بررسی مدل‌های برون‌یابی، محدود کردن محاسبات نظری و حل سوالات اصلی علمی در اخترفیزیک هسته‌ای کمک کند.

در وبسایت “جونا” آمده است: این پروژه با هدف اندازه‌گیری مستقیم واکنش‌های(α,γ) و(α,n) در هیدرواستاتیک هلیم سوزان و واکنش‌های(p,γ), (p,α) در هیدرواستاتیک هیدروژن سوزان بر اساس آزمایشگاه عمیق جینپینگ و ورودی اصلی فیزیک هسته‌ای را برای درک تکامل ستاره‌ها و منشاء عناصر فراهم می‌کند.

در ادامه آمده است: تکنیک‌های کلیدی شامل سیستم شتاب دهنده با پایداری بالا و شدت زیاد، سیستم ردیاب و ماده محافظ با پس‌زمینه کم، از طریق تحقیقات فوق توسعه داده می‌شوند.

“جونا” در نوع خود عمیق‌ترین است

“جونا” واقع در آزمایشگاه زیرزمینی عمیق جینپینگ چین(CJPL)، در نوع خود عمیق‌ترین در جهان است و محل آن، سطح تشعشع پس‌زمینه فوق‌العاده بی‌نظیری را برای کمک به دانشمندان در این مرکز برای انجام آزمایش‌های اخترفیزیک هسته‌ای فراهم می‌کند.

محققان یک سیستم منبع یونی رزونانس سیکلوترون الکترونی(ECR) برای این شتاب دهنده ساخته‌اند که از یک منبع ۲.۴۵ گیگاهرتز و یک منبع ۱۴.۵ گیگاهرتزی تشکیل شده است. این منابع این سیستم را قادر می‌سازند پرتوهای شدید ارائه دهد و همچنین می‌تواند کاتیون‌های + He۲ تولید کند.

این مرکز اقدامات مختلفی را برای کنترل کارآمدی کیفیت و پایداری پرتو استخراج شده و همچنین پس‌زمینه ناشی از پرتو انجام می‌دهد و نوسان جریان پرتو نیز در حد مثبت/منفی نیم درصد حفظ می‌شود.

پرتوی تولید شده توسط ECR در تاریخ ۲۶ دسامبر تحویل داده شد که بیش از ۱۰ برابر قوی‌تر از سایر امکانات مشابه در سایر آزمایشگاه‌های زیرزمینی در سراسر جهان است.

در اعلامیه مطبوعاتی آکادمی علوم چین آمده است: اتصال منبع ECR با بستر ولتاژ بالا که توسط “CIAE” توسعه یافته است، یک فرصت بی‌سابقه برای “جونا” و جامعه علمی برای غلبه برخی از مشکلات دیرینه مانند اندازه‌گیری مستقیم “۱۲C(a,g)۱۶O” فراهم می‌کند که واکنش مهمی در اخترفیزیک هسته‌ای تجربی است.

این پیشرفت گام مهمی در توسعه این پروژه جالب است. اکنون چه کسی می‌داند که محققان حاضر در این مرکز چه رازهایی را می‌توانند در مورد ماهیت فیزیک در مرکز ستاره‌ها کشف کنند.