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日本研究机构称成功对μ子进行“冷却”和加速

2024-05-21 16:21 新华网 责任编辑：陈曦

新华社东京5月21日电(记者钱铮)日本一个研究团队日前宣布,他们使带正电荷的正μ子减速到几乎停止的状态后又加速至光速的4%。这是科研界首次成功对μ子进行“冷却”和加速,朝着实现世界首个μ子加速器迈出了一大步。

μ子是一种带一个单位负电荷的基本粒子,具有极强的穿透能力,可用于大型目标物内部的无接触和无损成像。自然存在的μ子来自高能宇宙射线,而借助质子加速器能够大量生成μ子。

日本大强度质子加速器(J-PARC)研究中心、日本高能加速器研究机构等日前联合发布新闻公报说,他们的研究团队让正μ子减速至几乎停止的状态,只有光速的0.002%,并使正μ子的方向和速度统一(这一过程被称为“冷却”),再施加高频电场加速正μ子,最终使正μ子加速至光速的4%,形成方向、速度一致的高指向性正μ子束。

公报说,μ子的加速从技术上来说非常困难,迄今没有成功的先例,本项研究首次证实了μ子是能够“冷却”和加速的。世界上各种各样的加速器中也还没有μ子加速器。μ子的寿命只有约2微秒,如果不尽快加速,它们很快就会衰变。此外,μ子的质量约是电子的200倍,必须多级加速。研究小组计划不断完善技术,最终实现将其加速至光速的94%。

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