Физики поставили рекорд по плотности нейтронного потока

Ученые облучали светом лазера тонкую пленку полимера, содержащую ядра изотопа водорода дейтерия. Плотность световой энергии составляла 200 квинтиллионов (1018) ватт на квадратный сантиметр. Физики сравнивают эту плотность с фокусированием всей световой энергии, падающей на Землю, на площадь размером с типографскую точку.

Ядра дейтерия из плазмы, образовавшейся в результате облучения пленки, попадали на бериллиевую мишень и превращались в поток нейтронов. Поток был направлен в ту же сторону, что и исходный луч лазера. Энергия частиц достигала 50 миллионов электронвольт. Ускорение достигалось за доли миллиметра пути, что сильно отличает такой способ получения нейтронов от технологии классических ускорителей.

Нейтроны часто используются в исследованиях, лежащих за пределами ядерной физики, например, при исследовании структуры кристаллов и биомолекул. Рекордная плотность потока нейтронов, достигнутая в Лос-Аламосе (около 40 нейтронов на квадратный микрометр в наносекунду — в пять раз больше, чем предыдущий результат) позволит проводить структурные исследования молекул, короткое время жизни которых раньше не позволяло этого делать.

Лаборатория в Лос-Аламосе – одна из двух крупнейших лабораторий в США, участвующих в секретных исследованиях по разработке ядерного оружия. Число сотрудников лаборатории составляет не менее 9 тысяч человек. На сегодняшний день они занимаются не только ядерной физикой, но и связанными с ней областями медицины и биологии.