แอฟริกาใต้ได้เสร็จสิ้นการสร้างห้องปฏิบัติการนิวเคลียร์ใหม่ 2 ห้องที่จะใช้ในการฝึกอบรมนักเรียนและพัฒนาเทคโนโลยีเครื่องตรวจจับนิวเคลียร์ฟิสิกส์แบบใหม่เป็นความร่วมมือระหว่างมหาวิทยาลัยยอร์กในสหราชอาณาจักรและมหาวิทยาลัยเวสเทิร์นเคป (UWC) และซูลูแลนด์ในแอฟริกาใต้ ห้องปฏิบัติการ MANDELA เปิดอย่างเป็นทางการเมื่อปลายเดือนมีนาคม สร้างขึ้นโดย การปรับปรุงห้องปฏิบัติการ
นิวเคลียร์
เงินทุนยังนำไปใช้ในการพัฒนาอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ดิจิทัลที่รวดเร็วและระบบการรับข้อมูลที่ห้องปฏิบัติการ นักฟิสิกส์นิวเคลียร์ของ UWC เสริมว่าห้องทดลองจะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์พัฒนาเทคโนโลยีสำหรับการถ่ายภาพมะเร็งที่สามารถ “นำไปยังชุมชนยากจนของแอฟริกาใต้และทวีปแอฟริกาโดยรวม”
สภาการให้ทุนวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งสหราชอาณาจักรมอบเงินจำนวน 500,000 ปอนด์จากกองทุนให้กับโครงการ ในขณะที่มหาวิทยาลัยในแอฟริกาใต้ก็สนับสนุนทางการเงินเช่นกัน ส่วนหนึ่งของความร่วมมือระหว่างแอฟริกาใต้และสหราชอาณาจักรทำให้นักศึกษาจำนวน 20 คน
จากมหาวิทยาลัยในแอฟริกาใต้สองแห่งเดินทางไปยอร์คในปี 2018 และ 2019 ซึ่งพวกเขาทำงานเกี่ยวกับเครื่องตรวจจับรังสีและจำลองการออกแบบเครื่องตรวจจับใหม่ด้วยคอมพิวเตอร์ของมอนติคาร์โล
ในระยะที่สองของโครงการซึ่งจะเริ่มในปีนี้ นักเรียนจะดำเนินการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์
“แนวคิดคือการเพิ่มพูนทักษะคนหนุ่มสาวผ่านการเยี่ยมชมการฝึกอบรมที่ยอร์ก และพัฒนาห้องปฏิบัติการพัฒนาเครื่องตรวจจับที่มหาวิทยาลัยในแอฟริกาใต้ด้วยอุปกรณ์ที่คล้ายคลึงกันกับที่เรามีที่ยอร์ค เพื่อให้พวกเขาสามารถนำความพยายามของตนเองและร่วมมือกับเราได้” ยอร์ค นิวเคลียร์กล่าว
นักฟิสิกส์ซึ่งเป็นผู้นำโครงการ รองอธิการบดีฝ่ายวิจัยและนวัตกรรมแห่งมหาวิทยาลัย Zululand กล่าวชื่นชมห้องปฏิบัติการที่ให้โอกาสและความมั่นใจแก่นักศึกษา “เราชื่นชมห้องทดลองเพราะไม่เพียงแต่เป็นกรณีของการรับข้อมูลเพื่อวิเคราะห์เท่านั้น แต่ตอนนี้นักเรียนมีโอกาส
ที่จะสร้างข้อมูล
และเชื่อในข้อสรุปที่อิงตามหลักฐาน ซึ่งคนๆ หนึ่งคาดหวังจากสมาชิกอาวุโสของชุมชนวิทยาศาสตร์ในการทบทวนอย่างเป็นอิสระและเป็นกลาง” ฟอสเตอร์กล่าว “ในขณะที่เราควรทำงานร่วมกับเพื่อนร่วมงานชาวญี่ปุ่นของเราต่อไปเพื่อพัฒนางานใน ILC แต่ตอนนี้ความสนใจของเราควรมุ่งเน้นไป
ที่การพยายามหาโฮสต์สำหรับ ที่อื่นๆ ในโลก”มุมมองดังกล่าวได้รับการสนับสนุนซึ่งเป็นนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำของสหราชอาณาจักรในทีมพัฒนาระหว่างประเทศของ ILC “แม้จะมีความพยายามอย่างดีที่สุดของชุมชนฟิสิกส์อนุภาค ไม่น้อยไปกว่าผ่านคณะกรรมการระหว่างประเทศสำหรับเครื่องเร่งความเร็ว
แห่งอนาคต รัฐบาลญี่ปุ่นก็ยังไม่ยอมรับโอกาสที่จะเป็นเจ้าภาพจัด ILC เป็นศูนย์วิทยาศาสตร์ระดับแนวหน้าของโลก” เขากล่าว “บางทีอาจถึงเวลาที่จะต้องสำรวจตัวเลือกอื่น ๆ แล้ว” เขาชี้ให้เห็นว่า CERN เช่น มี “ความรู้และความสามารถทางเทคนิค” ในการสร้างแม้ว่าเขาจะยอมรับว่าสิ่งนี้
“ไม่ได้มีความสำคัญสูงสุดตามที่ระบุไว้สำหรับโครงการในอนาคต”เป็นเครื่องชนอนุภาคยาว 20 กม. ที่จะเร่งอิเล็กตรอนและโพสิตรอนให้มีพลังงานประมาณ 250 GeV ในการทำเช่นนั้น มันจะประกอบด้วยโพรงตัวเร่งความถี่วิทยุที่มีตัวนำยิ่งยวดที่ทำจากไนโอเบียมนับพันตัว จากนั้น ILC
จะทุบลำแสงเหล่านี้เข้าด้วยกันประมาณ 7,000 ครั้งต่อวินาทีที่ “จุดโต้ตอบ” ILC จะมีเครื่องตรวจจับอเนกประสงค์สองตัวตามจุดปฏิสัมพันธ์ – SiD และ ILD ซึ่งจะผลัดกันอยู่ในลำแสง การแลกเปลี่ยนเครื่องตรวจจับจะใช้เวลาประมาณหนึ่งวันจึงจะเสร็จสมบูรณ์ที่มีเส้นรอบวง 27 กม. เป็นเครื่องชนกันแบบวงกลม
ที่ประกอบขึ้น
จากเทคโนโลยีแบบเดิม เช่น โพรงคลื่นความถี่วิทยุที่เร่งลำแสง แม่เหล็กไดโพลที่โค้งงออนุภาคไปตามเส้นทางวงกลม และแม่เหล็กสี่ขั้วที่โฟกัสลำแสง ILC แทนที่จะใช้โพรงของตัวนำยิ่งยวดเพื่อเร่งลำแสงไปตามเส้นทางตรงก่อนที่จะถูกโฟกัสด้วยแม่เหล็กสี่ขั้ว ความเร่งเชิงเส้นนี้มีข้อดีคืออิเล็กตรอน
จะไม่สูญเสียพลังงานผ่านรังสีเอกซ์เมื่อเคลื่อนที่ไปตามเส้นทางวงกลม ข้อดีของเครื่องทรงกลมคือช่วยให้มีจุดรวมมากขึ้น สี่จุดในกรณีของ LHC โดยไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนเครื่องตรวจจับเทคโนโลยีตัวเร่งความเร็วนี้ได้รับการทดสอบมาก่อนหรือไม่?ใช่. โรงงานผลิตเลเซอร์อิเล็กตรอนแบบไม่มีรังสีเอกซ์
ในยุโรป (E-XFEL) ใกล้เมืองฮัมบูร์ก ประเทศเยอรมนี ใช้โพรงไนโอเบียมที่มีตัวนำยิ่งยวด 768 ช่องเพื่อเร่งอิเล็กตรอนให้อยู่ที่ 17.5 GeV ในระยะทาง 1.7 กม. อย่างไรก็ตาม แทนที่จะชนกันของอนุภาค E-XFEL ทำให้พวกมันสร้างรังสีเอกซ์เพื่อใช้สำหรับการทดลองต่างๆ ตั้งแต่ชีวฟิสิกส์ไปจนถึงฟิสิกส์
ของสสารควบแน่น E-XFEL ได้รับการพิจารณาว่าเป็นต้นแบบของ ILC ในระดับหนึ่ง จะเรียนอะไร?เป้าหมายหลักของมันคือการศึกษาความแม่นยำของฮิกส์โบซอน ซึ่งถูกค้นพบในปี 2555 ที่ สามารถวัดคุณสมบัติของฮิกส์ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งการจับคู่กับอนุภาคอื่นๆ
ด้วยความแม่นยำประมาณ 20% แต่การชนกันของโปรตอนและโปรตอนของ LHC ทำให้เกิด “เศษซาก” จำนวนมากที่ส่งผลต่อความแม่นยำของการวัด เนื่องจากอิเล็กตรอนและโพสิตรอนเป็นอนุภาคพื้นฐาน การชนกันของพวกมันจึง “สะอาดกว่า” มาก หมายความว่า ILC จะปรับปรุงความแม่นยำนี้เป็น 1%
หรือต่ำกว่า นอกจากนี้ยังสามารถอัพเกรด ILC ให้มีพลังงานสูงขึ้นในภายหลังเพื่อศึกษาท็อปควาร์ก
ทำไมสิ่งนี้ถึงน่าตื่นเต้น? นักฟิสิกส์หวังว่าประตูสู่ “ฟิสิกส์ใหม่” สามารถเปิดได้ผ่านการศึกษาอนุภาคอย่างฮิกส์อย่างแม่นยำ สิ่งนี้จะมาจากการเบี่ยงเบนจากแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
