Teknologi prototipe menyusut AI untuk menghadirkan fungsionalitas seperti otak dalam satu perangkat yang kuat - ScienceDaily
Teknologi

Memahami astrofisika dengan proton yang dipercepat laser – ScienceDaily


Meningkatkan kecepatan proton dalam jumlah besar dalam jarak terpendek dalam sepersekian detik – itulah yang dapat dilakukan oleh teknologi akselerasi laser, yang sangat ditingkatkan dalam beberapa tahun terakhir. Tim peneliti internasional dari GSI Helmholtzzentrum für Schwerionenforschung dan Helmholtz Institute Jena, cabang dari GSI, bekerja sama dengan Lawrence Livermore National Laboratory, AS, telah berhasil menggunakan proton yang dipercepat dengan laser daya tinggi GSI PHELIX untuk memisahkan inti lainnya dan menganalisisnya. Hasilnya sekarang telah dipublikasikan di jurnal Laporan Ilmiah Alam dan dapat memberikan wawasan baru ke dalam proses astrofisika.

Selama kurang dari satu pikodetik (satu triliun detik), laser PHELIX menyinari pulsa cahayanya yang sangat kuat ke lapisan emas yang sangat tipis. Ini cukup untuk mengeluarkan sekitar satu triliun inti hidrogen (proton), yang hanya sedikit terikat pada emas, dari permukaan belakang kertas timah, dan mempercepatnya menjadi energi tinggi. “Sejumlah besar proton dalam waktu sesingkat itu tidak dapat dicapai dengan teknik percepatan standar,” jelas Pascal Boller, yang meneliti akselerasi laser di departemen penelitian GSI Fisika Plasma / PHELIX sebagai bagian dari studi pascasarjana. “Dengan teknologi ini, area penelitian yang benar-benar baru dapat dibuka yang sebelumnya tidak dapat diakses.”

Ini termasuk pembentukan reaksi fisi nuklir. Untuk tujuan ini, para peneliti membiarkan proton cepat yang baru dihasilkan menimpa sampel bahan uranium. Uranium dipilih sebagai bahan studi kasus karena penampang reaksinya yang besar dan ketersediaan data yang dipublikasikan untuk tujuan benchmarking. Sampel harus mendekati produksi proton untuk menjamin hasil reaksi yang maksimal. Proton yang dihasilkan oleh laser PHELIX cukup cepat untuk menginduksi fisi inti uranium menjadi produk fisi yang lebih kecil, yang kemudian tersisa untuk diidentifikasi dan diukur. Namun, dampak laser memiliki efek samping yang tidak diinginkan: Ini menghasilkan denyut elektromagnetik yang kuat dan kilatan sinar-sinar yang mengganggu instrumen pengukur sensitif yang digunakan untuk deteksi ini.

Pada tahap ini peneliti dibantu oleh keahlian dari kelompok penelitian GSI lainnya. Untuk penyelidikan kimiawi elemen superheavy, sistem transpor telah digunakan selama beberapa waktu yang dapat mengangkut partikel yang diinginkan dalam jarak yang jauh dari area reaksi ke detektor. Ruang reaksi dibilas oleh gas yang – dalam kasus percobaan fisi – membawa produk fisi bersamanya dan, hanya dalam beberapa detik, mengangkutnya melalui tabung plastik kecil ke alat pengukur, yang sekarang beberapa meter. jauh. Dengan cara ini, pembangkitan dan pengukuran dapat dipisahkan secara spasial dan interferensi dapat dicegah.

Untuk pertama kalinya, percobaan dapat menggabungkan dua teknik dan dengan demikian menghasilkan berbagai isotop cesium, xenon dan iodin melalui fisi uranium, untuk secara andal mengidentifikasi mereka melalui radiasi gamma yang dipancarkan dan untuk mengamati umur pendeknya. waktu. Ini memberikan metodologi untuk mempelajari reaksi fisi dalam materi keadaan plasma berdensitas tinggi. Kondisi yang sebanding dapat ditemukan, misalnya, di luar angkasa di dalam bintang, ledakan bintang atau penggabungan bintang neutron. “Memahami proses reaksi inti yang berinteraksi satu sama lain dalam plasma dapat memberi kita wawasan tentang asal usul inti atom, yang disebut nukleosintesis, di alam semesta kita. Proses nukleosintesis seperti proses-s atau proses-r berlangsung persis seperti itu. media, “jelas Boller. “Peran reaksi fisi dalam proses ini belum diteliti secara rinci. Di sini, proton yang dipercepat laser dapat memberikan informasi baru.”

Pengukuran lebih lanjut dengan metode direncanakan untuk eksperimen laser PHELIX di GSI di masa mendatang serta di pusat penelitian lain di seluruh dunia. Investigasi materi sangat padat dengan ion dan sinar laser juga akan menjadi salah satu topik yang diupayakan di fasilitas penelitian masa depan FAIR. FAIR saat ini sedang dibangun di GSI dalam kerjasama internasional. Dengan motto “Semesta di Laboratorium”, ini dimaksudkan untuk mereproduksi kondisi yang terjadi di lingkungan astrofisika di Bumi, sehingga memperluas pengetahuan tentang kosmos kita.

Sumber Cerita:

Materi disediakan oleh GSI Helmholtz Center for Heavy Ion Research GmbH. Catatan: Konten dapat diedit untuk gaya dan panjangnya.

Dipersembahkan Oleh : Lapak Judi

Baca Juga : Data Sidney