Термоядерные реакторы могут стать источником частиц темной материи

Термоядерные реакторы, которые разрабатываются для получения энергии путем слияния атомных ядер, неожиданно оказались в центре внимания физиков, изучающих загадочную темную материю. Как сообщает ScienceAlert, международная группа исследователей предложила теоретическую модель, согласно которой в подобных установках могут рождаться частицы, относящиеся к так называемому темному сектору, например, гипотетические аксионы.

Ранее считалось, что подобные частицы могут возникать только в экстремальных условиях звезд, где происходят масштабные процессы ядерного синтеза. Однако новое исследование показывает: в лабораторных условиях, а именно в стенках и элементах термоядерных реакторов, также возможны реакции, приводящие к появлению аксионоподобных частиц. Ключевую роль в этом процессе играют высокоэнергетические нейтроны, которые взаимодействуют с литием в так называемом «бридинг-бланкете» - специальном слое, окружающем плазму реактора.

В ходе работы ученые рассмотрели не только прямое образование аксионов в плазме, но и более сложные механизмы, связанные с захватом нейтронов литием и последующим распадом ядер. Оказалось, что именно эти процессы могут генерировать поток аксионоподобных частиц, который теоретически может быть зафиксирован за пределами реактора. Это открывает новые возможности для поиска темной материи, которая до сих пор ускользает от прямого обнаружения.

Темная материя - одна из главных загадок современной физики. По расчетам, на нее приходится около 84% всей материи во Вселенной, однако она практически не взаимодействует с обычным веществом и не излучает свет. Существуют различные гипотезы о ее природе, и аксионы считаются одними из наиболее вероятных кандидатов. До сих пор попытки обнаружить эти частицы не увенчались успехом, но новые подходы, связанные с использованием термоядерных реакторов, могут изменить ситуацию.

Авторы работы отмечают, что хотя Солнце производит гораздо больше энергии и, возможно, больше аксионов, реакторы на Земле позволяют исследовать другие механизмы их образования. Это дает шанс экспериментально проверить теории, которые ранее казались недостижимыми для лабораторных условий.

Результаты исследования уже вызвали интерес в научном сообществе. Если удастся подтвердить существование аксионов или других частиц темного сектора с помощью термоядерных установок, это станет настоящим прорывом в понимании устройства Вселенной. В ближайшие годы ученые планируют провести дополнительные эксперименты, чтобы проверить полученные теоретические выкладки на практике.

Таким образом, термоядерные реакторы могут стать не только источником чистой энергии, но и ключом к разгадке одной из самых интригующих тайн космоса.