Onderzoekscentrum brengt antiprotonen tot rust

AMSTERDAM - Natuurkundigen van het onderzoekscentrum CERN in Génève hebben een manier gevonden om antiprotonen na hun explosieve ontstaan tot rust te brengen. Eenmaal afgeremd kunnen de deeltjes worden gebruikt in verder onderzoek, meldt de populair-wetenschappelijke website Kennislink

Antimaterie maken is geen eenvoudige klus. Natuurkundigen in Génève, maar ook in Japan en de V.S. hebben er krachtige deeltjesversnellers voor nodig. Zelfs die kunnen 'maar' twintigduizend deeltjes in één keer aanmaken. Dat lijkt veel, maar één druppel water bevat al 16 biljardmoleculen! De productiesnelheid moet dus omhoog om op grote schaal met antimaterie te experimenteren. Yasunori Yamazaki wist een CERN-experiment zo aan te passen dat het nu vijftig keer zoveel antiprotonen oplevert.

Bij het CERN in Génève onderzoeken natuurkundigen hoe materie en antimaterie zich op het allerkleinste niveau, dat van de subatomaire deeltjes, gedragen . Ze maken er bijvoorbeeld antiprotonen door met een bundel supersnelle protonen op een plaat van het metaal iridium te schieten. Elk schot van het AD (Antiproton Decelerator-experiment) levert miljoenen antiprotonen op die met bijna de lichtsnelheid uit de botsingsplek komen zetten. Om ze voor verder gebruik te bewaren moeten de onderzoekers de deeltjes eerst afremmen. Daarbij worden metalen folies gebruikt. Botsingen in de folies zorgen dat veel antiprotonen verloren gaan.

Natuurkundige Yasunori Yamazaki en zijn collega's vervingen AD's metaalfolies door een serie elektrische remvelden. Die velden zijn niet constant, maar wisselen miljoenen malen (met radiofrequentie) per seconde van sterkte. In het steeds wisselende remveld raken de antiprotonen hun energie kwijt en worden ze afgeremd tot ver onder de lichtsnelheid. Daarna slaan CERN's wetenschappers de antideeltjes op in een speciale opslagring waarin ze wachten op verder onderzoek.

Door Yamazaki's vondst levert de AD nu vijftig keer méér antiprotonen op dan voorheen. Met de verbeterde bron van antiprotonen kunnen natuurkundigen allerlei eigenschappen van antimaterie gaan testen. Bijvoorbeeld hoe ze reageren op elektrische velden, hoeveel energie ze als interne trillingen van de samenstellende quarks op kunnen slaan, enzovoorts. Die eigenschappen zijn gelukkig niet te meten door het spiegelbeeld van experimenten met materie te nemen, anders zouden wij niet eens bestaan.

Dagelijkse nieuwsbrief

Dagelijkse nieuwsbrief
Elke ochtend rond 6.00 uur weten wat het nieuws wordt?
Tip de redactie