Un exploit récent a été réalisé dans le domaine de la physique des particules : un accélérateur de particules de taille réduite, comparable à une boîte à chaussures, a atteint des niveaux d'énergie remarquables, se mesurant avec des dispositifs beaucoup plus grands, typiquement de plusieurs kilomètres.
**Innovation à l'Université du Texas**Des scientifiques de l'Université d'Austin, Texas, ont franchi une étape importante en créant un flux d'électrons à haute énergie à l'aide d'un accélérateur de particules compact.
Les accélérateurs de particules, connus pour leur capacité à propulser des particules à des vitesses impressionnantes, se divisent en deux grandes catégories, chacune jouant un rôle crucial dans divers domaines.
**Applications Industrielles et Médicales**La première catégorie inclut les accélérateurs utilisés dans l'industrie pour des applications telles que la stérilisation des aliments sans produits chimiques, la production de combustibles nucléaires, le traitement des déchets radioactifs, ainsi que dans le domaine médical pour l'imagerie et la sécurité, comme dans le contrôle des bagages dans les aéroports.
**Recherche Fondamentale et Limites de Taille**La deuxième catégorie concerne les accélérateurs de recherche fondamentale, plus puissants et destinés à l'étude des éléments de base de la matière. Cependant, ces appareils sont traditionnellement énormes, comme le Large Hadron Collider (LHC) du CERN, qui possède un anneau de 27 kilomètres.
Cette taille imposante limite l'accès à ces technologies, réservées aux institutions ayant les ressources et l'espace nécessaires.
**Record d’Énergie/Distances et Innovations**Face à cette contrainte, des efforts sont déployés pour développer des accélérateurs plus petits et accessibles. Une équipe allemande a même conçu un modèle tenant sur une pièce de monnaie.
Les chercheurs texans ont poussé cette idée plus loin avec leur prototype, atteignant plus de 10 milliards d’électrons-volts (10 GeV) sur une distance de seulement dix centimètres, un record en termes de rapport énergie/distance.
**Nanoparticules Métalliques : L'Ingrédient Clé**Leur méthode repose sur l'utilisation d'un laser puissant traversant un gaz d'hélium pour créer un plasma, générant des ondes éjectant des électrons. Pour atteindre 10 GeV sur une courte distance, ils ont ajouté des nanoparticules métalliques, amplifiant ainsi l'énergie transmise aux électrons. Bjorn Manuel Hegelich, co-auteur de l'étude, compare cette technique à des électrons surfant sur une vague de plasma.
**Perspectives des Micro-Accélérateurs de Particules**Le but final est de créer des accélérateurs petits et performants. Le principal défi est de réduire la taille du laser nécessaire, actuellement de grande taille. Les chercheurs envisagent un laser compact, pouvant tenir sur une table, pour réduire l'encombrement de l'accélérateur.
Ces avancées pourraient révolutionner plusieurs domaines, dont la médecine, l'industrie et la recherche fondamentale.
Juste INCROYABLE ;) .