Proton Işını Deneyleri Yeni Araştırma Alanları Açıyor

Lawrence Livermore National Laboratory,Californiya Üniversitesi’nden Jacobs School of Engineering, Los Alamos National Laboratory, Dresden-Rossendorf of Germany,Technische Universitat Darmstadt of Germany ve General Atomics of San Diego’dan araştırmacılar proton ışınlarının sayısız uygulamada nasıl kullanılabileceği konusunda yeni buluşlar ortaya çıkardılar.

Los Alamos’ta üçlü piko saniye altı lazerleri kullanarak bir proton ışını ürettiler ve koni şeklinde bir hedefe uyguladılar. Protonlar beklenmedik bir şekilde ışınlardaki yüksek elektrik alana bağlı olarak kıvrımlı bir yol izledi. Kılıf görevi gören bir elektrik alan ise ışınları koninin tepesine doğru yönlendirdi. Bu durum ışının odaklanmasını önemli ölçüde arttırdı.

Gruptaki LLNL araştırmacılarından olan Mark Foord; “Sonuçlar önceden gerçekleştirdiğimiz parçacık simülasyonlarıyla uyumlu ve gelecekteki birçok uygulama için fiziksel altyapıyı sağlıyor.” diyor.

Araştırma grubunun diğer üyeleri; Teresa Bartal, Claudio Bellei, Michael Key, Pravesh Patel, Drew Higginson ve Harry McLean. Araştırma Doğa Fiziği Bülteni’nin 4 Ocak’taki sayısında yer alacak.

Bartal deneylerin gelecekteki başka bir yöntemle üretilemeyen yeni tipte materyaller üretme ve materyali ısıtma gibi uygulamalardan medikal uygulamalar ve gezegen bilimini anlama konusuna kadar çok geniş bir alanda, proton odaklamasının ne şekilde kullanılabileceği konusunda yeni bir anlayış açığa çıkardığını söylüyor.                 

Bartal  “Yüksek şiddetli ve iyi odaklanmış proton ışını oluşturabilme imkanı yüksek enerji yoğunluğu biliminde yeni rejimlere açılan kapıyı aralayabilir.” diyor.

Katı bir yoğunluk veya milyonlarca atmosfer basınç oluşturan sıkıştırılmış bir materyal üzerinde proton ışınlarını kullanmak Jüpiter gibi büyük gezegenlerin içinde bulunan ılık yoğun maddenin özelliklerini anlamak konusunda kullanılmaya bir örnek olabilir.

UCSD takımı Fahrta Beg tarafından yönetiliyor ve Jacobs Mühendislik Okulu’ndan birkaç öğrencisi bu deneyde görev alıyor.

Beg  “Yapılan bu çalışma kısa titreşimli lazer-madde etkileşiminde, proton ışını odaklanması konusundaki geleneksel düşünceye yeni bir yön veriyor” diyor. Bu durum kesinlikle önceden sıkıştırılmış maddelerin ısınmasını güneşin çekirdeğindeki seviyeye yükseltecek ve gelecekteki proton onkolojisindeki yüksek enerjili protonları kullanan herhangi bir uygulama üzerinde önemli ölçüde etkisi olacak.

Lazer ile üretilmiş proton ışınları, pozitron dağılımı için izotop üretimi ve proton onkolojisi gibi medikal uygulamalarda da önemli etkiye sahip.

Alican YEKSAN