Stanford’daki araştırmacılar bir çipe sığacak büyüklükte parçacık hızlandırıcı geliştirdiler.
Parçacık Hızlandırıcı Nedir?
Parçacık hızlandırıcı dediğimizde pek çoğumuzun aklına bilim kurgu filmlerinden sahneler gelebilir. Gerçek hayatta genellikle o filmlerde gördüğümüz kadar heyecan verici alanlarda kullanılmasa da, parçacık hızlandırıcılar özellikle parçacık fiziği araştırmalarında oldukça önemlidir.
Parçacık hızlandırıcıları elektromanyetik alan yardımıyla; elektron, proton, pozitron, müon gibi yüklü temel parçacıkları, demet halinde istenilen enerji seviyelerine çıkaran, yani onları istenilen yükseklikteki hızlara ulaştırmayı amaçlayan araçlardır. Dünya çapında 30.000’den daha fazla bulunan bu araçlar, parçacık fiziğinin yanı sıra kanser tedavisi, biyomühendislik ve malzeme araştırmaları benzeri pek çok alanda kullanılırlar. Dairesel ve lineer (doğrusal) olmak üzere ikiye ayrılırlar.
Bu parçacık hızlandırıcılardan en büyüğü de San Francisco yakınlarında bulunan Stanford Üniversitesi’nin Stanford Lineer Hızlandırıcı Merkezi (SLAC) bünyesindeki lineer hızlandırıcıdır. Neredeyse 3.5 km uzunluğundadır.
Çip Büyüklüğünde Hızlandırıcı
Şimdi, dünyanın en büyük hızlandırıcısına sahip olan SLAC’daki bilim insanları, elektronları hızlandırabilen bir silikon çip geliştirdi. Araştırma 3 Ocak tarihinde Science dergisinde yayımlandı. Araştırmaya göre bu hızlandırıcı, elektronları saç telinin kalınlığından daha az kalınlığa sahip kızılötesi lazer kullanarak mikrodalga seviyesindeki enerji boyutuna ulaştırıyor. Tabii ki bu parçacık hızlandırıcı büyük bir hızlandırıcı kadar yüksek enerji veremiyor. Hızlandırıcı henüz prototip aşamasına.
Bu icadın yapımında öncelikle silikondan nano-ölçekte bir tünel oyularak, tünel bir vakumla mühürleniyor. Kızıl ötesi ışınlar tünelin duvarlarından iletiliyor. Silikonun ışığa karşı bir cam kadar saydam davranış göstermesi bunu mümkün kılıyor. Bu esnada elektronlar tünele gönderiliyor ve kızılötesi ışınlar aracılığıyla hızlanıyor.
Araştırmacılar prototip üzerinde çalışmalara devam ediyor. Daha ufak boyutlarda olan hızlandırıcıların bu teknolojiye ulaşımı kolaylaştırması amaçlanıyor. Araştırmacı ekip bu sayede sağlıklı dokuyu etkilemeden doğrudan elektron ışını radyasyonunun tümöre iletilmesi gibi yüksek enerji gerektirmeyen alanlarda kullanılabileceğini düşündüklerini iletiyor.
Kaynakça ve İleri Okuma:
https://news.stanford.edu/press-releases
https://phys.orgchip.html
