新華社東京5月21日電(記者錢錚)日本一個研究團隊日前宣布,他們使帶正電荷的正μ子減速到幾乎停止的狀態(tài)后又加速至光速的4%。這是科研界首次成功對μ子進行“冷卻”和加速,朝著實現(xiàn)世界首個μ子加速器邁出了一大步。
μ子是一種帶一個單位負電荷的基本粒子,具有極強的穿透能力,可用于大型目標(biāo)物內(nèi)部的無接觸和無損成像。自然存在的μ子來自高能宇宙射線,而借助質(zhì)子加速器能夠大量生成μ子。
日本大強度質(zhì)子加速器(J-PARC)研究中心、日本高能加速器研究機構(gòu)等日前聯(lián)合發(fā)布新聞公報說,他們的研究團隊讓正μ子減速至幾乎停止的狀態(tài),只有光速的0.002%,并使正μ子的方向和速度統(tǒng)一(這一過程被稱為“冷卻”),再施加高頻電場加速正μ子,最終使正μ子加速至光速的4%,形成方向、速度一致的高指向性正μ子束。
公報說,μ子的加速從技術(shù)上來說非常困難,迄今沒有成功的先例,本項研究首次證實了μ子是能夠“冷卻”和加速的。世界上各種各樣的加速器中也還沒有μ子加速器。μ子的壽命只有約2微秒,如果不盡快加速,它們很快就會衰變。此外,μ子的質(zhì)量約是電子的200倍,必須多級加速。研究小組計劃不斷完善技術(shù),最終實現(xiàn)將其加速至光速的94%。
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