acceleratore di particelle

L’acceleratore di particelle è un dispositivo capace di produrre fasci di particelle subatomiche come gli elettroni, i protoni etc. con un’elevata energia cinetica. Per fare questo queste macchine utilizzano la radiazione elettromagnetica.

Si tratta dunque di macchine particolarmente complesse che trovano applicazione in numerosi ambiti, dalle industrie elettroniche più all’avanguardia sino alla medicina. Ad esempio, i protoni utilizzati nell’adroterapia oncologica vengono prodotti attraverso questi dispositivi.

Proprio a causa del funzionamento che sta alla base di queste macchine oggi gli acceleratori di particelle sono enormi.

Ma se si cambiasse la natura della radiazione impiegata per l’accelerazione delle particelle cariche, si potrebbero ridurre le dimensioni della macchina?

Proprio a partire da questo quesito ricercatori della Stanford University in collaborazione con il gruppo del SLAC National Accelerator Laboratory hanno realizzato il loro progetto.

Lo studio che ha condotto alla realizzazione del progetto è interamente disponibile sul sito della Stanford University.

Ecco cosa hanno fatto i ricercatori per ridurre le dimensioni del loro acceleratore di particelle

Gli studiosi che hanno preso parte al progetto sono partiti da un’idea di base: cambiare la natura della radiazione comunemente impiegata dagli acceleratori di particelle.

Infatti, nella loro ricerca gli scienziati hanno optato per l’utilizzo della radiazione infrarossa.

Quest’ultima è la radiazione elettromagnetica con una lunghezza d’onda compresa tra 700 nm e 1 nm.

Utilizzando questa radiazione i ricercatori sono riusciti a realizzare un acceleratore di particelle in grado di essere integrato in un chip realizzato in silicio.

La macchina realizzata risulta perfettamente funzionante anche se, a differenza degli acceleratori tradizionali, non accelera le particelle cariche alla stessa velocità.

Anche se questi primi acceleratori di particelle di dimensioni notevolmente ridotte rappresentano un’innovazione sorprendente ancora c’è molto da migliorare.

Infatti occorrerebbero all’incirca un migliaio di questi nuovi dispositivi per ottenere gli stessi risultati che si ottengono dai classici acceleratori che utilizzano radiazione elettromagnetica.

I ricercatori sperano di ottenere delle particelle accelerate con una velocità prossima a quella della luce entro quest’anno perfezionando la tecnologia dell’acceleratore attuale.

Se questo si verificasse, si aprirebbe sicuramente un mondo ricco di nuove possibilità sia per la medicina che per tutti gli altri settori scientifici.

In tal mondo, sarebbe possibile ad esempio studiare fenomeni difficili da osservare e spiegare con le macchine oggi disponibili.