
Физики под руководством Алексея Арефьева из Университета Техаса в Остине предложили новую схему для получения интенсивных пучков гамма-лучей. В теоретической работе авторы показали, что в роли их источника может выступать пластиковая мишень, которую облучают петаваттным инфракрасным лазером. В результате облучения, по данным ученых, возникнет облако ускоряемой плазмы, формирующее импульсные магнитные поля с индукцией в сотни тысяч тесла. Разработка может найти применение как в оборонной промышленности, для поиска взрывчатки в закрытых контейнерах, так и в фундаментальных исследованиях астрофизических процессов. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (препринт), кратко о ней сообщает Physics.Ученые моделировали взаимодействие импульса лазера с мишенью, богатой атомами углерода, например, пластиковой. Плотность мощности излучения, рассмотренная авторами, достигала 5×1022 ватт в одном квадратном сантиметре пучка — такой величины нельзя достигнуть даже если сфокусировать весь свет от Солнца, падающий на Землю, на острие карандаша. Однако, по словам авторов, уровень современных технологий позволяет получать такое излучение искусственно.При облучении вещества светом такой интенсивности происходит ионизация атомов и образуется облако плазмы, глубина проникновения излучения при этом достигает десятков микрометров. Лазер увлекает за собой электроны, что, как оказалось, порождает сильное магнитное поле — до 0,4 мегатесла. Заряженные частицы движутся в этом поле по зигзагообразным траектории, что приводит к испусканию ими синхротронного излучения, энергии которого соответствуют гамма-частицам — вплоть до десятка мегаэлектронвольт. Для сравнения, энергия используемых для рентгенографии фотонов в сотни раз меньше.
