С помощью субпикосекундного лазера Trident Лаборатории Лос-Аламоса ученые смогли сфокусировать поток протонов на конусообразной мишени. В ходе экспериментов, исследователи неожиданно обнаружили, что мощное электрическое поле изгибает траекторию протонного пучка. Направив протоны сквозь конусообразную мишень, ученые смогли получить чрезвычайно узкий сфокусированный протонный пучок. Результаты этого эксперимента хорошо согласуются с компьютерными моделями поведения элементарных частиц и дадут физикам возможность совершить множество открытий.
Кроме понимания физики протонной фокусировки, новая технология может применяться для нагрева материала, создания уникальных видов материи, которые невозможно изготовить любым другим способом. Также возможность генерировать хорошо сфокусированные протонные пучки высокой интенсивности открывает двери для научной работы на новых уровнях энергии, создания уникальных медицинских технологий и ведет к лучшему пониманию физики космоса.
Одним из примеров применения сфокусированного пучка протонов может служить создание давления в миллионы атмосфер, что позволит в лаборатории изучать свойства горячего сверхплотного вещества в недрах планет-гигантов, таких как Юпитер. Также появляется возможность воссоздать «адские» условия огромного давления и высоких температур в ядре Солнца.
В медицине протонные пучки можно применить для высокоточного лечения онкологических заболеваний и производства изотопов для позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ). Последнее особенно актуально, так как ПЭТ-сканирование зависит от специальных изотопов, которые вводятся в человеческий организм и взаимодействуют с определенными биологически активными веществами. Распад изотопов фиксируется ПЭТ-сканером и позволяет получить детальные объемные снимки внутренних органов. Во многом возможности позитронно-эмиссионной томографии зависят от набора изотопов, которые можно безопасно использовать для исследования различных тканей и биологических процессов. Возможно, сфокусированный протонный пучок поможет создать совершенно новые изотопы, расширяющие возможности ПЭТ.
