Кастрюля с кипящим супом бурлит, и хочется узнать, насколько горячи отдельные капли внутри. Но термометр можно окунуть только с краю, где уже не так бурно. Примерно так же обстоят дела с лазерным термоядерным синтезом: мощный лазерный импульс бьёт в мишень, рождая облако быстрых протонов. Поймать их для измерений удаётся лишь снаружи, когда они вылетают и уже потеряли часть энергии.

Авторы новой работы нашли способ заглянуть внутрь «кастрюли». Они превратили саму мишень в измерительный прибор. В мишени содержится бор — тот самый, что входит в состав буры и глазных капель. Когда быстрый протон врезается в ядро бора, иногда получается радиоактивный углерод-11, а иногда — бериллий-7. Эти новорождённые атомы живут недолго и испускают характерное излучение, которое можно сосчитать уже после выстрела. Чем энергичнее были протоны, тем больше рождается углерода-11 по сравнению с бериллием-7. Получаются своего рода радиоактивные «весы» для энергии.

Собрав данные по выходу изотопов, физики построили энергетический спектр протонов. Он хорошо описывается экспоненциальным спадом: чем выше энергия, тем меньше частиц. Заодно удалось уточнить число главных термоядерных реакций, где протон расщепляет бор на три альфа-частицы. Раньше это число оценивали косвенно, теперь — через побочный канал с известной точностью.

Так мишень из пассивной болванки превратилась в ядерный дневник. Он хранит историю каждого протонного удара. И если раньше экспериментаторы напоминали поваров, пробующих суп только с поверхности, теперь они могут зачерпнуть самую гущу.