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MADRID, 3 jun. (EUROPA PRESS) –
Haces de protones con energías de gigaelectronvoltios (GeV), que se pensaba antes solo factibles en aceleradores de partículas colosales, podrán ser generados pronto en dispositivos compactos.
Científicos de la Universidad de Osaka han desarrollado un concepto innovador, llamado aceleración por microboquilla (MNA). Mediante el diseño de un microobjetivo con minúsculas características parecidas a las de una boquilla y la irradiación con pulsos láser ultradensos y ultracortos, el equipo demostró con éxito, mediante simulaciones numéricas avanzadas, la producción de haces de protones de alta calidad de clase GeV: un logro pionero a nivel global.
El artículo fue publicado en Scientific Reports.
A diferencia de los métodos tradicionales de aceleración basados en láser, que emplean blancos planos y alcanzan límites de energía por debajo de 100 megaelectronvoltios (MeV), la estructura de microboquilla permite una aceleración continuada y progresiva de protones dentro de un potente campo eléctrico cuasiestático generado en el interior del objetivo. Este nuevo mecanismo permite que las energías de los protones superen 1 GeV, con una calidad y estabilidad del haz sobresalientes.
“Este hallazgo abre nuevas vías para la aceleración de partículas compacta y de alta eficiencia”, declara el profesor Masakatsu Murakami, líder de esta investigación. “Confiamos en que este método tenga el potencial de revolucionar campos como la energía de fusión láser, la radioterapia avanzada e incluso la astrofísica a escala de laboratorio”.
El estudio, basado en simulaciones realizadas en la supercomputadora SQUID de la Universidad de Osaka, representa la primera demostración teórica de la aceleración de protones compacta de GeV empleando blancos microestructurados.
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