276062230

fundamentalnego oddziaływania. Na początku lipca minęły dwa lata od ogłoszenia przez CERN, że w dwóch prowadzonych tam eksperymentach, ATLAS i CMS, zaobserwowano poszukiwaną od dawna cząstkę, bozon Higgsa. W międzynarodowych badaniach uczestniczą polscy fizycy. Obecnie eksperymenty w LHC są zawieszone, ponieważ trwają pracę zmierzające do zwiększenia dwukrotnie energii i intensywności zderzeń protonów w Wielkim Zderzaczu. Urządzenie ma być ponownie uruchomione z początkiem roku 2015. Wg dr Bluja trzeba dokładnie sprawdzić jaki bozon Higgsa został odkryty. Fizycy powtarzają, że bozon Higgsa stanowi kluczowy element teorii tzw. modelu standardowego opisującego oddziaływania między cząstkami elementarnymi. Obecność cząstki Higgsa jest śladem mechanizmu Brouta--Englerta-Higgsa będącego sposobem pogodzenia istnienia masywnych cząstek z symetrią oddziaływań leżącą u podstaw teorii. Do ub. roku problem polegał na tym, że masa cząstki Higgsa nie jest w teorii uwzględniona, i nie wiadomo było, jak duża musi być energia zderzeń w akceleratorze, aby bozon się zmaterializował. Wiedziano tylko, że cząstki takie powinny mieć masę niższą niż ok. 1000 mas protonu, co zapewnia stabilność teorii. W trakcie eksperymentów energię kolejnych akceleratorów podnoszono, a cząstki Higgsa nie uwidaczniano. Okazało się, że masa bozonu Higgsa jest dość znaczna, jest równa mniej więcej tyle co 130 mas protonu. Bozon Higgsa jest produkowany w akceleratorze raz na 10 miliardów zderzeń protonów, a jego obserwacja jest niemożliwa, bo rozpada się natychmiast na inne, stabilne cząstki w charakterystyczny dla siebie sposób określony w teorii. Obserwacja tych charakterystycznych rozpadów za pomocą detektorów ATLAS i CMS przy LHC pozwoliła naukowcom stwierdzić, że bozon Higgsa został wyprodukowany. Dotychczas w LHC wyprodukowano ok. 500 tys. bozonów Higgsa w każdym z eksperymentów, ale tylko po ok. 20 z nich obserwowano w „złotych", prawie pozbawionych tła, rozpadach na cztery leptony. Po zmodernizowaniu akceleratora, nie tylko energia zderzeń protonów będzie wyższa, ale ma być zwiększona 2x intensywność zderzeń, czyli świetlność. W akceleratorach wiązki protonów przyspieszane są w tzw. paczkach/sekundę; w nowym LHC ilość paczek w ciągu sekundy i liczba protonów w paczce, zostanią zwiększone, a zderzenia staną się skuteczniejsze dzięki modyfikacji geometrii przecięć wiązek protonów. Nowe dane eksperymentalne powinny zwiększyć się pięciokrotnie. Powinno to pozwolić na dogłębne zrozumienie oddziaływań elementarnych i poprzez to warunków panujących we wczesnym Wszechświecie, co wpływa na jego obecny kształt. Jeśli nie zaobserwuje się nowych cząstek, to badanie bozonu Higgsa, o ile jest on cząstką elementarną (nie składa się z mniejszych jednostek), stanie się jedyną drogą osiągania wspomnianego celu. (wg wywiadu w witrynie Nauka w Polsce)

Elektron można zważyć — efekt badań zespołu z udziałem Polaka.

Zespołowi naukowemu z Instytutu Maxa Plancka w Heidelbergu, wśród których jest Polak, dr Jacek Zatorski, udało się ustalić masę elektronu, z dokładnością 13-krotnie wyższą niż dotychczas. Wyznaczenie masy elektronu jest dla fizyków istotne, ponieważ od tej wielkości zależą m.in. właściwości atomów i cząsteczek, i jest parametrem w Modelu Standardowym, teorii opisującej m.in. oddziaływania między cząstkami elementarnymi. Wyniki badań opisano w czasopiśmie „Naturę". Masa elektronu wynosi ok. 0,000548579909067. Elektron jest o ponad 1836x lżejszy niż proton. 1 g protonów to masa ponad 600 tryliar-dów protonów (6xlO^A23). Od elektronów lżejsze są neutrina, ale obecnie naukowcy nie potrafią jeszcze wyznaczyć ich masy. Dr Jacek Zatorski odpowiadał za część teoretyczną badań i pomiarów. Masy elektronu nie wyznaczono w bezpośrednim pomiarze, ale poprzez rozwiązanie równań powstających przez porównanie wyników pomiarów pewnej wielkości fizycznej z przewidywaniami teorii. W centrum zainteresowania fizyków był moment żyromagnetyczny elektronu. Chodziło o to, by zmierzyć ten moment magnetyczny elektronu bardzo, bardzo dokładnie. W doświadczeniu skorzystano z tzw. pułapki Penninga, urządzenia wielkości stołu, w którym można wyodrębnić i trzymać jeden jon. Był nim jon węgla o jednym tylko elektronie. W pułapce Penninga utrzymywano jon przez wiele miesięcy, a w tym czasie naukowcy manipulowali spinem elektronu (spin, wielkość blisko związana z momentem magnetycznym cząstki) i gromadzili eksperymentalne dane z pomiarów niezwykle precyzyjnych. Ze stałą, jaką jest masa elektronu są związane wartości innych stałych fundamentalnych, jak np. stała struktury subtelnej. A jest to stała najważniejsza do określenia własności materii; jej wartość definiuje wielkość atomów, i to, jakie związki chemiczne mogą powstać i jak bardzo są trwałe, (wg witryny Nauka w Polsce)

Terapia hadronowa w Polsce. Narodowe Centrum Radioterapii Hadronowej (NCRH) — inwestycja o wartości niemal ćwierć miliarda złotych — ma koordynować badania związane z radioterapią, fizyką medyczną, radiobiologią oraz rozwojem infrastruktury klinicznej i naukowej dla terapii hadronowej w Polsce. Wiodącą jednostką Projektu jest Instytut Fizyki Jądrowej (IFJ) PAN. Budowa zakończy się we wrześniu 2015 r., a NCRH będzie równocześnie ośrodkiem klinicznym i naukowym. W niedawnej przeszłości radioterapia protonowa nie była w kraju możliwa. Teraz przed naukowcami i lekarzami dysponującymi unikatowym sprzętem otwierają się możliwości zarówno w lecznictwie pacjentów, jak i dla postępu w nauce. IFJ PAN posiada tzw. „stary" cyklotron; zbudowali go polscy inżynierowie i technicy, i na nim prowadzi się radioterapię protonową czerniaka gałki ocznej. Dwa lata temu uruchomiono cyklotron Proteus C-235 belgijskiej produkcji, wraz z aparaturą towarzyszącą. Ciężar urządzeń przekracza 100 ton, a ich rozmiary powodują, że wiązka protonów może być kierowana na ciało pacjenta z bardzo wielką precyzją. Wiązki protonów o energii z przedziału od 70 MeV do 230 MeV (właściwą dla określonych potrzeb eksperymentalnych czy terapeutycznych), wybiera radiolog lub fizyk. W projekcie modelu kliniczno--naukowego twórcy NCRH wzorowali się na Instytucie Paula Scherrera w Villigen w Szwajcarii; tam radioterapia protonowa jest prowadzona w ośrodku badawczym z obszaru fizyki cząstek i fizyki jądrowej. Polscy naukowcy i specjaliści eksploatacji

Postępy Biochemii 60 (3) 2014 271