Золото из ртути
такое возможно с «Ускорителем Богомолова»!
полное интервью с Острецовым Игорем Николаевичем смотрите на канале GARINISCH
0 просмотренных постов скрыто
Первый в мире коллайдер поляризованных частиц: что это значит для науки?
В США стартовал важнейший этап подготовки к строительству уникального ускорителя — Electron-Ion Collider (EIC). Это не просто очередная большая машина, а инструмент, который должен пролить свет на фундаментальные тайны строения материи. Разберёмся, в чём его революционность.
Что это за установка?
EIC — это первый в мире коллайдер, который будет сталкивать поляризованные (то есть со спином, выровненным в определённом направлении) пучки электронов с поляризованными пучками протонов и ионов.
Ключевые параметры проекта:
Энергия электронов: 5–18 ГэВ.
Энергия протонов: до 275 ГэВ.
Светимость: планируется достичь рекордных значений — 10³³–10³⁴ см⁻²·с⁻¹.
Расположение: Брукхейвенская национальная лаборатория (BNL), США.
Интеграция: Электронное кольцо разместят в существующем тоннеле коллайдера RHIC (длиной 3,8 км).
В чём прорыв?
Главная фишка EIC — поляризация. Предыдущие коллайдеры (например, HERA в DESY) работали без поляризации ионов, что существенно ограничивало точность измерений.
Выравнивание спинов частиц позволяет:
Изучить внутреннюю структуру протонов и нейтронов с беспрецедентной точностью.
Выяснить, как именно фундаментальные частицы и их взаимодействия формируют свойства обычной материи.
Исследовать плотную глюонную материю — особое состояние вещества, которое существовало в ранней Вселенной.
Почему это важно?
Учёные надеются ответить на несколько ключевых вопросов:
Как именно формируется масса протонов (ведь сами кварки составляют лишь малую часть этой массы)?
Как распределён спин внутри протона (и почему он не складывается просто из спинов кварков)?
Как устроена материя при экстремальных плотностях?
Технологии будущего
Проект EIC — это ещё и полигон для инноваций:
Искусственный интеллект: Коллайдер проектируется «под ИИ» с нуля. Машинное обучение будет управлять ускорителем, сортировать данные и восстанавливать события.
Обработка данных: Детектор ePIC будет выдавать до 100 гигабит данных в секунду. ИИ-системы должны фильтровать этот поток в реальном времени.
Виртуальный двойник: Создаётся цифровая модель ускорителя для симуляций и предотвращения аварий.
Международное сотрудничество
Проект уже вышел за рамки одной страны:
Партнёрство с CERN: Американские учёные расширили сотрудничество с ЦЕРН, обсуждая общие инженерные задачи (в том числе с проектом Future Circular Collider — FCC).
Глобальная команда: В разработке участвуют более 300 организаций со всего мира.
Цель: Сделать установку доступной для международного научного сообщества.
Сроки и перспективы
Запуск: запланирован на середину 2030-х годов.
Стоимость: оценивается в диапазоне 1,7–2,8 млрд долларов.
Итог: EIC станет «микроскопом» для изучения ядра атома. Если всё получится, мы получим принципиально новое понимание того, из чего на самом деле состоит наш мир.
А что вас больше всего интригует в таких масштабных физических проектах? Делитесь мыслями в комментариях! 👇
Показать полностью
1
В ОИЯИ запустили ускоритель ДЦ-140 для испытаний электроники на радиацию
На ускорительном комплексе ДЦ-140 в Лаборатории ядерных реакций имени Флёрова получили первый ускоренный пучок тяжёлых ионов — криптон 84Kr11+ разогнали до энергии 2,124 МэВ. Событие произошло в ходе пусконаладочных работ после завершения строительства.
Ускоритель строили с 2020 года. Он пришёл на смену двум старым циклотронам — У-200 и ИЦ-100. ДЦ-140 предназначен для фундаментальных и прикладных исследований: физики твёрдого тела, радиационного материаловедения, модификации поверхностей и получения трековых мембран. Одно из ключевых направлений — испытания электронных компонентов на радиационную стойкость, включая изучение одиночных сбоев при попадании заряженных частиц. Такие данные востребованы в космической отрасли и атомной промышленности.
Для установки переоборудовали 101-й корпус: старые машины демонтировали, построили экспериментальные кабины, обновили инженерные системы. Строительство завершили в августе 2026-го, сразу началась наладка, и уже 4 числа получили пучок.
Директор ОИЯИ академик Григорий Трубников отметил, что проект ускорительного комплекса ДЦ-140 был долгим и непростым, однако его итог полностью оправдал затраченные усилия: «В Институте создана уникальная машина и передовая инфраструктура для прикладных исследований, включая павильоны, каналы, инженерные системы. На долгие десятилетия это предоставит ученым Дубны и стран-участниц ОИЯИ широкие возможности для облучения материалов и работы с ионными пучками в интересах самых разных отраслей».
Также у нас теперь есть канал в МАХ
Показать полностью
2
Ростехнадзор подтвердил готовность СКИФа: синхротрон поколения 4+ построен
Ростехнадзор выдал заключение о соответствии ЦКП «СКИФ» всем параметрам — строительство завершено. Первые эксперименты на установке запланированы на осень 2026 года.
СКИФ — это синхротрон поколения 4+. По сути, это гигантский микроскоп, который позволяет учёным изучать структуру любого объекта на атомном уровне, не разрушая его. Благодаря этому можно ускорить разработку новых лекарств, сверхпрочных материалов и технологий для энергетики и электроники.
Комплекс расположен в наукограде Кольцово под Новосибирском. Это 34 здания общей площадью почти 87 тысяч квадратных метров на участке в 30 гектаров. Теперь, когда стройка официально завершена, учёные готовятся к первым экспериментам, рассказали в пресс-службе Миноборнауки России.
Также у нас теперь есть канал в МАХ
Показать полностью
3
Учёные из Новосибирска разработали систему для охлаждения ионных пучков в коллайдере NICA
В ИЯФ СО РАН разработали систему измерения и настройки магнитного поля для соленоида охлаждения коллайдера NICA — единственного подобного устройства в мире. Оно позволяет добиваться прямолинейности силовых линий с точностью до десятых долей микрона.
Система измерения магнитного поля СЭО коллайдера NICA. Фото Н.Кремнева.
Коллайдер NICA создаётся в Дубне для изучения фундаментальных свойств сильных взаимодействий. ИЯФ СО РАН участвует в проекте и создаёт системы электронного охлаждения — так называемые кулеры. Их задача — охлаждать ионный пучок, делая его более плотным. Чем плотнее пучок, тем выше вероятность столкновения частиц, а значит, выше производительность установки.
Центральный элемент системы — соленоид охлаждения. Именно в нём происходит охлаждение. Для NICA он спроектирован и создан в ИЯФ СО РАН. В отличие от всех подобных устройств, здесь два электронных пучка для двух ионных — расстояние между осями каналов всего 32 сантиметра.
Магнитное поле в соленоиде должно быть однородным и прямолинейным. Это влияет на качество электронного пучка и эффективность охлаждения. Настройка поля — нетривиальная задача. Специалисты ИЯФ СО РАН модернизировали метод измерения с использованием магнитного компаса: добавили сегментированную направляющую и перешли от аналоговой регистрации к цифровой — с помощью видеокамеры, которая отслеживает положение лазерного луча в реальном времени.
Магистрант НГУ и старший лаборант ИЯФ СО РАН Вадим Турло пояснил: «Для того, чтобы встречные частицы в кольце коллайдера чаще сталкивались, а исследователи могли видеть много всего интересного, пучки должны быть плотными. Для тяжелых частиц добиться такого состояния было проблематично, пока в ИЯФ СО АН СССР не была предложена и реализована идея электронного охлаждения. Ее суть заключается в том, чтобы в определенный момент совместить траектории горячего ионного пучка с холодным электронным. При движении между ними происходит теплообмен – энергия от ионного пучка перетекает к электронному, а потеряв ее, он охлаждается. Таким образом пучок становится более плотным».
Начальник конструкторского бюро ИЯФ СО РАН Николай Кремнев добавил: «Соленоид охлаждения для СЭО коллайдера NICA, спроектированный и созданный в ИЯФ СО РАН, отличается от всех подобных устройств тем, что в нем два электронных пучка для двух ионных, соответственно. Расстояние между осями каналов регламентировано расположением каналов коллайдера NICA и составляет всего 32 см. Создать такое устройство было сложной технической задачей».
Для настройки поля разработана новая юстировочная система. Каждая из 88 магнитных катушек оснащена микрометрическими винтами, позволяющими наклонять и поворачивать их с точностью до сотой доли миллиметра. Юстировка выполняется вручную и позволяет достичь относительной прямолинейности силовых линий порядка 10⁻⁵.
Сейчас устройство и система измерения находятся в Дубне. После завершения пусконаладочных работ начнётся основной этап настройки магнитного поля.
Также у нас теперь есть канал в МАХ
Показать полностью
1
Скоро здесь будет новый реактор
За моим правых ухом (для вас слева) - котлован, где будет построен реактор. А вот справа для вас виден выход тоннеля линейного ускорителя.
Это будет первый промышленный подкритический реактор для переработки радиоактивных отходов на свинцово-висмутовой эвтектике. Что значит подкритический? Это значит, что цепная реакция в нём не поддерживает саму себя, т.е. коэффициент размножения нейтронов ниже 1. Вы спросите, и как же он тогда работает. И я таки вам отвечу - недостающие нейтроны в него подают снаружи.
И тут возникает вопрос посложнее - а где, собственно, взять поток нейтронов нужной интенсивности? Нейтроны заряда не имеют - их особо и не ускорить никак. Так вот, нейтроны получают при бомбардировке металлической мишени ускоренными протонами. Протоны-то мы ускорять умеем очень хорошо. И для этих целей как раз используется сверхпроводящий линейный ускоритель протонов.
Схема линака для проекта CiADS (China Initiative Accelerator Driven System) - на картинке ниже:
Линак проекста CiADS
Слева направо по схеме:
ECR-источник ионов (в данном случае, ионов водорода - т.е. протонов). ECR - это по-русски ЭЦР - электронно-циклотронный резонанс. Именно этот эффект используется для ионизации водорода.
LEBT - low-energy beam transport - линия транспортировки пучка низкой энергии
RFQ - радиочастотный квадруполь (резонатор такой). По-русски эта медная штука называется просто запредельно: ПОКФ - пространственно-однородная квадрупольная фокусировка. Она ускоряет протоны до, примерно, 500 кэВ.
MEBT - medium-energy beam transport - линия транспортировку пучка средней энергии. На фото ниже она начинается сразу после RFQ и состоит из квадрупольных магнитов (желтые), резонатора-банчера и еще кучи железяк.
И вот дальше начинается самое интересное - модули со сверхпроводящими резонаторами. Тут их используется аж два разных типа да еще и в нескольких вариантах. Каждый прямоугольник - это много модулей, они тут просто по типу объединены.
HWR - полуволновые резонаторы (half-wave). 010 и 019 - это проценты от скорости света (мы этот параметр называем просто "бета") у пролетающего пучка - 10 и 19 процентов, соответственно.
Дальше идут модули полуволновых резонаторов уже на частоте 325 МГц.
Elliptical - тут уже идут классические эллиптические резонаторы (можно похожие в моих постах найти), тоже двух типаразмеров - на 62 и на 82 процента от c.
Полуволновые резонаторы находятся внутри синих криостатов - особо ничего и не увидеть.
Эллиптические резонаторы - в жёлтых криостатах.
HEBT - линия транспортировки пучка высокой энергии. Этот участок очень длинный - в дальнейшем это пространство планируется использовать для установки дополнительных ускоряющих модулей.
Ну и дальше - поворот на мишень с реактором или прямо в "дамп" - сброс. На самом деле в зоне дампа будет довольно большая лаборатория с раными научными установками для экспериментов с протонным пучком.
Сейчас заканчиваем работу с эллиптическими резонаторами. На фото видна подготовка к тестированию перед сборкой в модуль. Тестируем в жидком гелии при температуре 2К (два Кельвина, не две тысячи).
Ниобиевые эллиптические резонаторы на 650 МГц
Тестовый СВЧ стенд:
Собственно, одна из целей моего визита, помимо модернизации техпроцесса производства резонаторов, - рекомендации по улучшению систем тестирования и установка диагностики "второго звука" в сверхтекучем гелии.
В чистой комнате на сборке вкалывают роботы:
Кому интересно - схема самого реактора:
Теперь я - официально профессор Института Современной Физики Китайской Академии Наук
Интересных фотографий еще очень много, но выложу их уже когда вернусь в Дубну. Там как раз через неделю приедет много "летних" студентов, да и пора готовиться к пучковому сеансу на нашем новом коллайдере NICA.
Показать полностью
12
СКИФ – Сибирский кольцевой источник фотонов
Строящийся в наукограде Кольцово под Новосибирском центр коллективного пользования с установкой класса «мегасайенс». Главное здание комплекса — гигантский 230-метровый «бублик». Внутри накопительного кольца электроны будут генерировать сверхъяркое рентгеновское излучение. Направленный луч позволит исследовать материю на уровне атомов: это необходимо для разработки инновационных лекарств, новых сплавов, а также для передовых исследований в микробиологии и других направлениях. Запуск комплекса запланирован на 2026 год.
Разрешающая способность СКИФа позволяет изучать белковую структуру вирусов на атомарном уровне. Это дает возможность применять метод рационального дизайна лекарств — синтезировать молекулы, структура которых точно и целенаправленно воздействует на конкретный участок возбудителя болезни.
Мой телеграм-канал: slavastepanov, канал в МАХ: Gelio
Показать полностью
2