4169
Теоретичний аналіз свідчить, що керовані термоядерні реактори можуть бути не лише джерелами енергії, а й потенційними лабораторіями для генерації частинок темного сектора.
Дослідники з Університету Цинциннаті запропонували модель, у якій термоядерні установки здатні продукувати «аксіони», тобто «гіпотетичні надлегкі елементарні частинки». Вважається, що аксіони можуть становити компонент темної матерії. Робота виконана у співпраці з науковцями з Fermilab, MIT та Техніону. Результати опубліковані в Journal of High Energy Physics.
Темна матерія залишається однією з ключових проблем сучасної космології. Вона не випромінює і не поглинає світло. Її існування виводять з гравітаційного впливу на галактики. Саме аксіони розглядаються як один з найперспективніших кандидатів.
У моделі Зупана термоядерний реактор на дейтерії та тритії генерує потужний потік нейтронів. Ці нейтрони взаємодіють зі стінками реактора. Внаслідок ядерних реакцій можуть виникати нові частинки. «Нейтрони відкривають шлях до утворення частинок темного сектора», — пояснює Юре Зупан.
Другий механізм пов’язаний із «гальмівним випромінюванням», тобто «вивільненням енергії під час сповільнення частинок». Коли нейтрони розсіюються в матеріалі, вони можуть породжувати аксіоноподібні частинки. Ці процеси відрізняються від механізмів, що діють у Сонці. Саме це робить реактори принципово цікавими для фізики частинок.
Автори підкреслюють, що ідея частково з’являлася в популярній культурі. У серіалі «Теорія великого вибуху» згадувалися схожі рівняння. Проте там використовували сонячні аналогії. «Сонце надто велике, щоб реактори могли з ним конкурувати тими самими методами», — зазначає Зупан.
Запропонований підхід обходить це обмеження. Він ґрунтується на інших ядерних процесах. Це робить можливим експериментальний пошук аксіонів у земних умовах. Термоядерні реактори можуть стати доповненням до астрофізичних спостережень.
Хоча робота має теоретичний характер, її наслідки є прикладними. Вона поєднує енергетичні технології та фундаментальну фізику. Дослідження демонструє, як інфраструктура майбутньої енергетики може служити базою для відкриттів. Таким чином, термоядерний синтез виходить за межі суто енергетичного застосування.
Термоядерні реактори можуть створювати частинки темної матерії з’явилася спочатку на Цікавості.
