Инженеры CERN установили фрагмент нового сепаратора для неустойчивых изотопов, содержащих слишком много или, наоборот, слишком мало нейтронов. Он позволит получать интенсивные пучки частиц, необходимые для изучения процессов в широком спектре областей: от астрофизики до ядерной медицины. О новом приборе HIE-ISOLDE сообщает пресс-релиз организации, передает ДВ-РОСС.
Прибор будет работать в тандеме с протонным синхротроном (PS Booster) — одним из церновских ускорителей протонов на небольшие энергии. Пучок протонов из него направляется в специальные мишени, производя тем самым большое количество различных ядерных фрагментов. REX-ISOLDE, предшественник новой установки — изотопный сепаратор, разделяющий эти фрагменты по соотношению их зарядов и массы. Благодаря ему ученые получают в свое распоряжение чистый пучок изотопов с энергиями до трех мегаэлектрон-вольт на один нуклон (протон или нейтрон), позволяющий исследовать ядерные реакции в экзотических системах.
Используя его, ученые за первые 10 лет работы установки синтезировали около 700 изотопов более 70 элементов. Новый прибор, HIE-ISOLDE (High Intensity and Energy ISOLDE), позволит получить более интенсивные пучки высокоэнергетичных частиц, расширяя спектр исследуемых реакций.
Установленный сепаратор — первый из четырех, позволяющих в сумме увеличить энергию пучка вплоть до 10-15 мегаэлектрон-вольт/нуклон.
Ключевые компоненты нового прибора — это ускорительные модули, состоящие из пяти сверхпроводящих резонаторов, которые сильным электрическим полем разгоняют пролетающие ядра до энергий вплоть до 4,3 мегаэлектрон-вольт/нуклон с помощью сверхпроводящих магнитов. Разработка этой системы потребовала несколько лет на проектирование и несколько месяцев на сборку в чистой комнате. Транспортировка и установка прибора произошла в субботу, 2 мая.
Один из будущих экспериментов (PDF) — исследование спектроскопических свойств изотопов 18N, образующихся в результате быстрого захвата нейтронов во время взрывов сверхновых второго типа, иначе называемого r-процессом. До установки нового модуля его проведение было невозможно, поскольку требовало получения частиц высоких энергий. По мнению ученых, данные эксперимента позволят лучше понять количественные характеристики этих явлений и прояснить механизм формирования 18N из 17N, сообщает Nplus1.ru.