Ученые Московского физико-технического института, Объединенного института высоких температур РАН и Физического института им. П.Н. Лебедева РАН создали небольшой сверхинтенсивный источник нейтронов, сравнимый по эффективности с огромным ускоритель частиц. Такая установка может поместиться в помещении, а сама разработка намного дешевле в строительстве и эксплуатации. Об этом пишет ресурс «Техкульт».
Источники нейтронов очень востребованы в различных исследованиях, но их возможностей уже недостаточно для новых экспериментов. Российские специалисты хотят решить эту проблему. Они взяли высокоэнергетический лазер PHELIX мощностью 1015 Вт и нацелили его на мишень из полимерной пены. Первый лазерный импульс длится 1 наносекунду, он создает ионизацию атомов мишени для плазменного облака. Второй импульс длительностью 1 пикосекунду ускоряет электроны в плазме, передавая им сотни мегаэлектронвольт энергии.
С помощью тонкой пластины из золота можно замедлить электроны и превратить их энергию в гамма-кванты — разновидность фотонов с небольшой длиной волны (около десятитысячных долей нанометра). В результате получается поток гамма-излучения, в котором в заданном направлении летят триллионы заряженных гамма-квантов. Достигнув танталовой фольги, они поглощаются ядрами металла, и в процессе фотоядерной реакции происходит образование нейтронов. За один проход создается до 60 миллиардов нейтронов, а эффективность лазерной энергии достигает 0,05%.
В ходе экспериментов ученые установили рекорд по эффективности преобразования энергии лазера в гамма-лучи с энергиями выше 10 МэВ. Это где-то около 1,4%.
