MADRID 3 jun. (EUROPA PRESS) -
Feixes de prótons com energias de gigaeletronvolts (GeV), que antes eram considerados possíveis apenas com aceleradores de partículas maciços, poderão em breve ser gerados em dispositivos compactos.
Pesquisadores da Universidade de Osaka desenvolveram um novo conceito chamado aceleração de micronozelo (MNA). Ao projetar um microalvo com minúsculos recursos semelhantes a bicos e irradiá-lo com pulsos de laser ultracurtos e ultraintensos, a equipe demonstrou com sucesso, por meio de simulações numéricas avançadas, a geração de feixes de prótons de alta qualidade da classe GeV - uma conquista inédita no mundo.
O artigo foi publicado na Scientific Reports.
Ao contrário dos métodos tradicionais de aceleração baseados em laser, que usam alvos planos e atingem limites de energia abaixo de 100 megaeletronvolts (MeV), a estrutura do microbocal permite uma aceleração sustentada e gradual de prótons dentro de um forte campo elétrico quase estático criado dentro do alvo. Esse novo mecanismo permite energias de prótons superiores a 1 GeV, com excelente qualidade e estabilidade do feixe.
"Essa descoberta abre novas portas para a aceleração de partículas compacta e de alta eficiência", diz o professor Masakatsu Murakami, que liderou a pesquisa. "Acreditamos que esse método tem o potencial de revolucionar campos como a energia de fusão a laser, a radioterapia avançada e até mesmo a astrofísica em escala laboratorial.
O estudo, baseado em simulações realizadas no supercomputador SQUID da Universidade de Osaka, marca a primeira demonstração teórica da aceleração compacta de prótons de GeV usando alvos microestruturados.
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