Лазерът "Вулкан" с мощност 1 петават генерира плазма (кликни за по-голяма версия). Снимка: STFC
Екип от учени, работещи с един от най-мощните лазери в света, успяха да създадат екзотичен вид плазма съставена от „кухи“ атоми.
Експеримента проведен от изследователи от Университета на Йорк и Съвместния институт на високите температури в Руската академия на науките доказа, че е възможно да се премахнат двата най-ниско орбитиращи електрона в квантовата обвивка на атома.
За постижението учените използвали лазера „Вулкан“ с мощност един петават, който концентрира енергия приблизително 10 000 пъти тази на електрическата мрежа на Великобритания за време по-малко от милиардна от секундата в зона по-малка от дебелината на човешки косъм.
„Кух“ атом се получава ако електрон в структурата на атома бъде премахнат – обикновено в резултат от сблъсък с друг електрон. Това създава празнина, оставяйки другите електрони на съответните им места. В процеса се получава плазма, която е форма на йонизиран газ, а при „запълването“ на освободеното от електрона място се излъчват рентгенови лъчи.
Обикновено процеса по премахване на електрони започва от външната част на атомната обвивка и продължава към вътрешната. Учените показаха, че е възможно да се постигне и обратното.
Анализа на информацията получена при експеримента за генериране на „кухи“ атоми показва, че изпразването при тях не е резултат от сблъсък на електрони или под въздействие на лазерните фотони (частици на светлината), а от радиацията от взаимодействието.
„При тези екстремни енергии електроните имат скорост близка до светлинната и при движението си генерират може би най-мощната рентгенова радиация наблюдавана някога на Земята“, казва д-р Найджъл Луулси, заемащ ръководна роля в експеримента. „Рентгеновите лъчи изпразват атомите отвътре навън: изключително наблюдение, което навежда на мисълта, че физиката на тези взаимодействия вероятно ще се промени с увеличаването на мощността на лазерите“, допълва той.
Според учените откритието може да има значителни последици за сферата на лабораторната астрофизика и да спомогне за разработването на технологията на ядрения синтез, смятана за неограничен и чист източник на енергия. (Източник: The University of York)
