Nhóm nghiên cứu tại Đại học Friedrich-Alexander Erlangen-Nuremberg (FAU) ở Đức đã kích hoạt thành công máy gia tốc hạt nhỏ nhất thế giới, với kích thước nhỏ hơn 54 triệu lần so với Máy gia tốc hạt lớn (LHC) có chu vi 27km của Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân châu Âu (CERN). Kết quả nghiên cứu của họ được công bố trên tạp chí Nature vào tháng 10/2023.
Máy gia tốc electron quang tử nano(NEA) do nhóm nghiên cứu chế tạo có thể đặt vừa trên một đồng xu. Cấu tạo của nó bao gồm một vi mạch chứa một ống gia tốc cực nhỏ chỉ dài0,5mm, rộng khoảng 225 nanomet. Chiếc máy sử dụng xung laser gia tốc các hạt electron tích điện âm.
Trong quá trình thí nghiệm, các nhà khoa học đã sử dụng NEA gia tốc các electron từ giá trị năng lượng 28,4 kiloelectron volt (keV) lên mức 40,7 keV, tăng khoảng 43%. Mặc dù mức năng lượng này chỉ bằng một phần triệu so với Máy gia tốc hạt lớn (LHC), tuy nhiêncác nhà khoa học vẫn có thể cải thiện thiết kế của NEA để gia tốc electron nhiều hơn nữa.
Trong tương lai, người ta có thể sử dụng máy gia tốc NEAtrong nhiều lĩnh vực, bao gồm nghiên cứu cơ bản, y học, khoa học vật liệu,...Ví dụ, năng lượng phát ra từ các electron được gia tốc trong máy NEA có thể thay thế những phương pháp xạ trị, tiềm ẩn nhiều rủi ro, dùng để tiêu diệt tế bào ung thư hiện nay. “Một trong những ứng dụng tiềm năng là đặt máy gia tốc hạt lên ống nội soi để thực hiện xạ trị trực tiếp tại vùng bị ảnh hưởng trong cơ thể”, Tomáš Chlouba, tác giả chính của nghiên cứu, cho biết.
Nguồn: Livescience.com
Quốc Hùng và nhóm tác giả thực hiện