中國核技術網訊：隸屬于UNIST的一個國際研究小組首次成功地證明了介子的電離冷卻。這被認為是創造世界上最強大的粒子加速器的重要一步，這個新的介子加速器有望提供對物質基本成分的更好理解。
這項突破是由介子電離冷卻實驗(MICE)合作完成的，其中包括許多英國科學家，以及UNIST自然科學學院的Moses Chung教授和他的研究團隊。他們的發現發表在2020年2月5日的《自然》網絡版上。
“我們已經成功地實現了介子電離冷卻，這是我們在開發介子加速器時面臨的最大挑戰之一，”鐘教授說。“這一成就被認為是特別重要的，因為它可能會改變開發輕子對撞機的范式，從而取代中微子工廠或大型強子對撞機(LHC)。”
介子是宇宙射線碰撞在地球上層大氣中產生的自然粒子，因此被認為是取代大型強子對撞機的后續粒子加速器。質子是強子對撞機的一種，主要用于強子對撞機，并參與強相互作用。輕子，像電子和介子一樣，不受強相互作用的影響，而是通過弱力相互作用。
介子的壽命極短，只有百萬分之二秒。它們是由一束質子轟擊目標產生的。這些介子形成了彌散的云，這意味著它們很難加速，它們碰撞并產生有用的、有趣的物理現象的幾率很低。為了減少云團的擴散，有人提出了一種被稱為“光束冷卻”的方法。這涉及到讓介子更靠近并朝著同一個方向移動。
然而，由于介子的壽命極短，用傳統方法冷卻光束是不可能的。為了應對這一挑戰，介子電離冷卻實驗合作小組成功地將介子引導到一個足夠小的體積中，從而能夠通過一種被稱為電離冷卻的方法來研究新系統中的物理學。這種方法在上世紀80年代被提出并發展成理論上可操作的方案。實
驗的結果,進行了使用μ介子電離冷卻實驗μ介子梁線在科學和技術設施理事會(STFC)伊希斯中子和μ介子束設施哈維爾在英國校園,清楚地表明,相空間體積的μ介子束可以通過電離控制冷卻,所預測的理論。
