Un’importante scoperta nel campo della fisica delle particelle è stata realizzata dai ricercatori del Laboratorio Lawrence Berkeley, che hanno stabilito un nuovo primato nell’accelerazione degli elettroni. Grazie al loro innovativo lavoro, il team del Berkeley Lab Laser Accelerator (BELLA) è riuscito a spingere gli elettroni a un’energia di 10 miliardi di elettronvolt (10 GeV) in appena 30 centimetri di spazio, un risultato che cambia radicalmente le prospettive per la fisica delle alte energie.
Il nuovo record nell’accelerazione degli elettroni
Finora, gli acceleratori di particelle convenzionali richiedevano chilometri di strutture per raggiungere energie simili, ma la nuova tecnologia sviluppata dai ricercatori sfrutta l’accelerazione laser-plasma, che consente di ottenere risultati straordinari in uno spazio così ridotto. Questo progresso non riguarda solo l’energia, ma anche la qualità del fascio e l’efficienza energetica, con un notevole miglioramento rispetto ai metodi precedenti. Il segreto del successo sta nell’uso di un sistema a doppio laser, in cui il primo laser crea un canale nel plasma e il secondo lo sfrutta per accelerare gli elettroni.
Una delle novità fondamentali di questa ricerca è l’abbandono dei tradizionali capillari a lunghezza fissa in favore di un getto di gas supersonico. Questo permette di creare un canale di plasma più controllato e preciso, attraverso cui i laser passano per accelerare gli elettroni. I ricercatori hanno potuto ottenere un controllo maggiore sui parametri del plasma, portando così a risultati senza precedenti in termini di accelerazione.
Le applicazioni di questa tecnologia sono molteplici e spaziano dalla medicina all’imaging biomedico, fino alla scienza dei materiali. Nel breve periodo, potrebbero anche permettere la creazione di laser a elettroni liberi più avanzati, capaci di studiare materiali e processi biologici con una precisione mai vista prima. L’obbiettivo del BELLA Center è ora quello di connettere più stadi di accelerazione per raggiungere energie ancora più elevate, con un potenziale rivoluzionario per numerosi campi scientifici e tecnologici.