В статье в Journal of High Energy Physics международная команда физиков предложила, как использовать термоядерные реакторы для поиска аксионов — гипотетических частиц, которые могут составлять тёмную материю. Работа выполнена под руководством профессора Юре Зупана из Университета Цинциннати.
Учёные рассмотрели схему реактора на смеси дейтерия и трития с литиевой оболочкой камеры, аналогичную той, что планируется в проекте ITER. В таком устройстве генерируется мощный поток нейтронов. Зупан пояснил, что нейтроны, сталкиваясь с материалом стенок, запускают ядерные реакции, в которых могут рождаться новые частицы.
Дополнительно была проанализирована ситуация, когда нейтроны замедляются, излучая энергию в виде тормозного излучения. Эти процессы, согласно расчётам, способны приводить к появлению аксионов или аксионоподобных частиц внутри реактора, формируя дополнительный источник для их поиска.
Зупан отметил, что идея сравнивать аксионы от Солнца и от реактора ранее в популярной форме появлялась в сериале «Теория Большого взрыва», однако там герои не смогли реализовать её в виде рабочей модели. В новой работе показано, что хотя Солнце остаётся более мощным источником, термоядерные установки дают возможность использовать другие физические процессы, потенциально удобные для эксперимента.
Аксионы рассматриваются как одни из главных кандидатов на тёмную материю, которая, по современным представлениям, составляет основную часть массы Вселенной и не взаимодействует с электромагнитным излучением. Предложенная теоретическая схема указывает, что будущие термоядерные реакторы могут стать не только энергетическими установками, но и площадкой для фундаментальных экспериментов по поиску частиц тёмной материи.
Читайте также: