Tuumafüüsika instituut SB RAS (INP) Siberi hadronite põrgataja (2011)

tuumafüüsika instituudis. G.I. Budker SB RAS tõi turule võimsa vesiniku aatomikiire pihusti, mille osakeste projekteeritud energia on kuni miljon elektronvolti.

Selles injektoris moodustub aatomikiir, neutraliseerides soovitud energiani kiirendatud negatiivsete vesinikuioonide kiir. See katserajatis projekteeriti ja toodeti Ameerika ettevõtte TAE Technologies tellimusel, mis tegeleb neutroniteta termotuumareaktori loomisega. Paigalduse abil plaanivad teadlased välja töötada plasmakuumutuse tehnoloogia TAE Technologies reaktoris ning demonstreerida injektori kõigi elementide töökindlust ja kõrget efektiivsust.

Video saidilt youtube.com/ https://www.youtube.com/embed/8C5XF2_NvgU

Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali tuumafüüsika instituudi (INP) teadlased moderniseerisid enda loodud sünkrotronkiirguse generaatorit: nad olid esimesed maailmas, kes peatasid vedela heeliumi aurustumise, mis jahutas seadet ja nõudis pidevat tööd. tankimine. Täiustatud generaator hakkab Itaalia laboris ELETTRA tööle 2018. aasta alguses, teatas INP SB RAS-i pressiteenistus neljapäeval. „SB RAS-i Tuumafüüsika Instituut lõi ELETTRA labori jaoks ülijuhtiva viguri - seadme sünkrotronkiirguse genereerimiseks - 2003. aastal, 2018. aasta jaanuaris viivad INP SB RAS-i töötajad selle seadme radikaalse moderniseerimise lõpule. mille abil on esimest korda võimalik vältida vedela heeliumi aurustumist krüogeenses süsteemis. Moderniseerimise maksumuseks on hinnanguliselt üle 500 000 dollari,” öeldakse aruandes. Wiggleris tekib tugev magnetväli ning seadet tuleb jahutada vedela heeliumiga. "Heelium aurustub ja tankimine maksab kümneid tuhandeid dollareid aastas. Oleme õppinud, kuidas luua spetsiaalsetel külmutusmasinatel põhinevaid krüostaate, mis suudavad aastaid usaldusväärselt töötada ilma vedela heeliumi aurustumiseta, mida pole maailmas veel keegi demonstreerinud,” vahendab INP SB RASi juhtivteaduri pressiteenistus.

Itaalias asuv ELETTRA laboratoorium on avatud ala spetsiaalse elektronkiirendiga – sünkrotronkiirguse allika – katsetamiseks. Selle kiirguse abil viiakse läbi erinevaid uuringuid: materjalide struktuuri ja uute ravimite uurimisest kuni vähirakkude teraapiani.

NOVOSIBIRSK, 25. detsember. /TASS/. Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali Novosibirskis asuva tuumafüüsika instituudi (INP) teadlased on loonud ja käivitanud ainulaadse installatsiooni "Vaik" (spiraalne magnetiline avatud lõks), mis võimaldab tulevikus suurendada plasma kuumutamist. 10 miljonist kraadist mitu korda, ütles INP SB RAS-i asedirektor esmaspäeval ajakirjanikele teadustöö kohta Aleksandr Ivanov.

Tulevikus kasutatakse püünist keskkonnasõbralikus termotuumareaktoris, mis töötab ilma üliraske vesinikuta.

“Meil on GDT installatsioon (gaas dynamic trap - TASS märkus), millel oleme plasma juba 10 miljoni kraadini kuumutanud. Kui varustate seda selliste elementidega (nagu "Vaik" - umbes TASS), peaks plasma temperatuur tõusma mitu korda. See lineaarsete plasmaliikumissüsteemide arendamise idee esitati maailmas esimest korda,” rääkis Ivanov.

Maailma esimene vulkaaniliste protsesside moodustumise mudel loodi unikaalse elektronkiirkeevituse installatsiooni abil, mille viisid välja Venemaa Akadeemia Siberi filiaali Tuumafüüsika Instituudi (INP) ning Geoloogia ja Mineraloogia Instituudi (IGM) teadlased. Teadused. Sellest teatas meediale IGM SB RASi juhtivteadur Viktor Šarapov.

Tema sõnul õnnestus teadlastel nende installatsiooni abil sulatada kive, mis võeti Kamtšatka Avatšinski vulkaanist. Nüüd saavad Siberi teadlased maagimaardlaid uurides simuleerida seismilisi protsesse, mis toimuvad 40–70 kilomeetri sügavusel.

KEK-i kiirendikeskuses (Tsukuba, Jaapan) on lõpetatud Belle II detektori paigaldamine SuperKEKB põrkekiirte kokkupuutepunkti, teatab KEK-i (Jaapani kõrgenergiakiirendite uurimise organisatsioon) pressiteenistus. .

Detektori kogumass ületab 1400 tonni. Üks selle võtmesüsteeme - tseesiumjodiidi kristallidel põhinev 40-tonnine elektromagnetiline kalorimeeter - loodi ja arendati tuumafüüsika instituudi otsustaval osalusel. G.I. Budker SB RAS (INP SB RAS) ja Novosibirski Riiklik Ülikool (NSU). Detektori ja kiirendi integreerimine on oluline samm sellel aastal andmete kogumise alustamise suunas.

Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi Filiaali Tuumafüüsika Instituut on välja töötanud spetsiaalse seadme, millel on sihipärane toime isegi kõige resistentsemale kasvajale.

Siberi teadlased ei taha öelda, et see on läbimurre vähiravis, kuid nad ei vähenda nende teeneid selle loomisel. Teaduslikku oskusteavet nimetatakse "boori neutronite püüdmise teraapiaks onkoloogiliste haiguste korral". Kummaline, kuid leiutise olemus võib sisendada lootust kümnete tuhandete kaasmaalaste hinge, keda onkoloogid seni aidata ei saa... Seade on muidugi pehmelt öeldes. Tegelikult on see 60 ruutmeetri suurune erikaitseala. Instituudi juhtivteadur Sergei Taskaev rääkis installatsiooni tööpõhimõtetest ja selgitas, miks selle loojad kahtlesid.

Tuumafüüsika Instituut. G.I. Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali Budker (INP) sõlmis 20 miljoni euro suuruse lepingu Euroopa Ioonide ja Antiprootonite Uurimiskeskusega (FAIR, Saksamaa), mille kohaselt hakkab ta valmistama unikaalseid seadmeid kiirendile Boris. Venemaa Teaduste Akadeemia akadeemik, FAIRi akadeemik Sharkov ütles ajakirjanikele.

FAIR on suurim kiirendikompleks kaasaegse tuuma- ja alltuumafüüsika uurimiseks, mis on loodud Saksamaal 15 maailma riigi osalusel. Projekt on mastaapselt võrreldav suure hadronite põrgatajaga (CERN), selle kogumaksumus on hinnanguliselt umbes miljard eurot. FAIRi katsete algus on kavandatud 2020. aastasse.

Tuumafüüsika instituudi teadlased. G.I. Budker SB RAS ja Üldfüüsika Instituut. OLEN. Prohhorovi Teaduste Akadeemia on Venemaa Teadusfondi toetuse toel välja töötanud uue põlvkonna kiired elektronoptilised seadmed osakeste kiirendite kiirte diagnoosimiseks - triipkaameral põhineva dissektori. See seade võimaldab teil jälgida trombi pikkust reaalajas. Valmistatud seadmeid kasutatakse juba nii kiirendikomplekside peenhäälestamiseks kui ka relativistlike kiirte dünaamika uurimiseks. Töö tulemused avaldati ajakirjas Journal of Instrumentation.

NOVOSIBIRSK, 4. juuli. /TASS/. Saksamaal ehitatava FAIR-i uurimiskiirendi kompleksi jahutusrõnga, mida võrreldakse suure hadronipõrgutiga (LHC), kavandasid Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali Novosibirski tuumafüüsika instituudi (INP) spetsialistid. . Sellest teatas TASS-ile instituudi uurimislabori juht Dmitri Schwartz.

„FAIRil on ioonide ja antiprootonkiirtega töötamisel palju väljakutseid. Antiprootonid tekivad, kui sihtmärgile kukutatakse prootonkiir energiaga 29 gigaelektronvolti (elektronvolt on elementaarosakese energia mõõtühik – TASS-i märkus). Kuid need antiprootonid tuleb rõngasse püüda ja jahutada - see on meie jahutusrõnga (kollektorirõnga) ülesanne, "ütles Schwartz.

Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi haru tuumafüüsika instituudi (INP SB) teadlased on välja töötanud unikaalsed seadmed USA-s projekteeritud keskkonnasõbraliku termotuumareaktori prototüübi jaoks.

Tööd tehti Siberi Instituudi ja Ameerika ettevõtte Tri Alpha Energy (TAE) vahel sõlmitud mitme miljoni dollari suuruse lepingu alusel, ütles Venemaa Teaduste Akadeemia teadussekretär Aleksei Vassiljev TASSile, keeldudes nimetamast tarne kogumaksumust. .

"Kokkuri põhimõte on lihtne – selleks, et aru saada, kuidas asi töötab, tuleb see lõhkuda. Et teada saada, kuidas elektron töötab, tuleb ta ka murda. Selleks mõtlesid nad välja masinad, milles elektronid kiirendavad kolossaalseteks energiateks, põrkavad kokku, hävitavad ja muutuvad teisteks osakesteks. See on nagu kaks jalgratast põrkuvad kokku ja autod sõidavad lahku," räägib Goldenberg.

Pärast arvukaid pöördeid, läbikäike ja treppe saab minna paneelile, millele on joonistatud põrkurite VEPP-3 (ehitatud 1967-1971) ja VEPP-4M (ehitatud 1979, moderniseeritud 90ndate alguses) rõngad. Goldenbergi sõnul on VEPP-3 ümbermõõt 74 m ja VEPP-4M 360 m. erinevat füüsikat ja seada üles erinevaid katseid,» selgitas füüsik. Kokkupõrgete tööd juhitakse juhtimisruumist, külastajaid sinna ei lubata. Töötajate hinnangul juhib kiirendite parameetreid ligikaudu 30 inimest.

Ühes maa-aluses punkris tehakse katseid taladega. Boris Goldenberg ütles, et praegu töötab VEPP-4M juhtseina taga, milles osakesed kirjeldavad staadioni suurusi ringe. Kokkupõrget polnud muidugi võimalik oma silmaga näha. "Akumulaatoris on surmavad doosid [kiirgust], sinna ei saa jääda. Meid kaitseb selle eest meetripikkune sein ja koridor, kõik kanalid [sellest] eemaldatakse ja pliiga kokku surutakse, kõik see on kaitstud,” rahustas füüsik.

Rajatisi, millega teadlased punkris töötavad, nimetatakse jaamadeks – igaüks sisaldab katseseadmeid. Põrkuri poolt hajutatud osakesi saab füüsika kasutada, näib, kõikjal. Näiteks võimaldab stabiilne kiirgusallikas kalibreerida kosmoseteleskoopide detektoreid. Siin saate "valgustada" tihedat graniiti, et leida selles teemante. Röntgentomograafia ja proovide röntgenmikroskoopia on 50 korda selgemad kui näiteks meditsiiniseadmetel. Teadlaste üks viimaseid arenguid on õrn viis vähi vastu võitlemiseks. Selles katses kiiritatakse nakatunud hiiri pigem "võrkkiire" kui pideva kiiritusega – nii et terveid kudesid ei mõjutata.

Tänase päeva kõige asjakohasem projekt on uue osakeste kiirendi kallal töötamine. Nüüd rahastab instituut töid ise ja on 10 aasta jooksul projekti investeerinud umbes 2 miljardit rubla. Instituudi territooriumil on juba valminud veerand kiirendi maa-aluse osa tunnelist, mille ümbermõõt saab olema 800 m.Direktor Pavel Logatšov hindas projekti kogumaksumuseks umbes 34 miljardit rubla. Teadlased oletavad, et see elektron-positroni põrkur suudab avada maailmale "uue füüsika".

Natalia Gredina

Tuumafüüsika Instituut. G. I. Budker SB RAS on instituut, mis asutati 1958. aastal Novosibirski Akadeemias Aatomienergeetika Instituudi uute kiirendusmeetodite labori baasil, mille juhiks on I. V. Kurchatov. INP on Venemaa Teaduste Akadeemia suurim instituut. Instituudi töötajate koguarv on ligikaudu 2900 inimest. Instituudi teadustöötajate hulgas on 5 Venemaa Teaduste Akadeemia täisliiget, 6 Venemaa Teaduste Akadeemia korrespondentliiget, umbes 60 teadusdoktorit, 160 teaduskandidaati. INP on CERNi suure hadronite põrkeseadme heaks teinud üsna muljetavaldava töö.

Kõik algas sellest: VEP-1 (kokkupõrked elektronkiired)
Maailma esimene põrkur, mis ehitati 1963. aastal, et uurida võimalust kasutada neid osakeste füüsikalistes katsetes. VEP-1 on ajaloos ainus põrkur, milles kiired ringlevad ja põrkuvad vertikaaltasandil.

Nüüd töötab INP SB RAS-is kaks kiirendit: VEPP-4 ja VEPP-2000.
VEPP-2000 elektron-positroni põrkur, mille väljatöötamist alustati samuti 2000. aastal, on saanud omamoodi Suure hadronipõrguti nooremaks vennaks. Kui Euroopa põrkur jõudis osakeste energiani 100 gigaelektronvolti kiire kohta (koguenergia on 200 gigaelektronvolti), siis Siberi põrkur on täpselt 100 korda nõrgem - 2000 megaelektronvolti ehk 2 gigaelektronvolti.

Uue põrkuri üks peamisi ülesandeid on mõõta võimalikult suure täpsusega elektron-positroni paari hadroniteks – mesoniteks ja barüoniteks – annihilatsiooni parameetreid. Positroon ja elektron – osake ja antiosake – võivad kokkupõrgete käigus annihileeruda, muutudes täielikult elektromagnetkiirguseks. Kuid teatud energiate korral võivad need kokkupõrked tekitada teisi osakesi, mis koosnevad kahest (meson) või kolmest kvargist (barüonid – prootonid ja neutronid).
Prootonite ja neutronite sisemine struktuur pole siiani täielikult mõistetav.

Kohene jahutus jalgadele lämmastikuga.

Mulle öeldi, et hetkel on see üks võimsamaid magneteid maailmas.

VEPP-2000 juhtimine

VEPP-4 kiirendikompleks on ainulaadne võimalus katsete läbiviimiseks suure energiaga elektron-positron põrkuvate kiirtega. VEPP-4 kompleks sisaldab pihustit (kiire energia kuni 350 MeV), salvestusrõngast VEPP-3 (kuni 2 GeV) ja elektron-positron põrkurit VEPP-4M (kuni 6 GeV).

VEPP-4M põrkur universaalse elementaarosakeste detektoriga KEDR on mõeldud suure energiaga füüsikakatseteks.

VEPP-4M juurutas süsteemi osakeste energia mõõtmiseks resonantsdepolarisatsiooni meetodil suhtelise veaga kuni 10-7, mida ei saavutata üheski teises laboris maailmas. See tehnika võimaldab mõõta elementaarosakeste masse ülimalt suure täpsusega.

Viimastel aastatel on enamiku katsete eesmärk olnud elementaarosakeste masside täpsusmõõtmine.

Lisaks suure energiaga füüsikale kasutatakse VEPP-4 kompleksi uuringutes, kus kasutatakse väljatõmmatud sünkrotronkiirguse kiirte abil. Peamised valdkonnad on materjaliteadus, plahvatusohtlike protsesside uurimine, arheoloogia, bioloogia ja meditsiin, nanotehnoloogia jne.

VEPP-4 kompleksi rajatistes viivad uurimistööd läbi üle 30 Venemaa ja välismaise organisatsiooni, sealhulgas Venemaa Teaduste Akadeemia instituudid Novosibirskist, Jekaterinburgist, Krasnojarskist, Tomskist, Peterburist, Moskvast jne, aga ka välisinstituudid. Saksamaalt, Prantsusmaalt, Itaaliast, Šveitsist, Hispaaniast, USA-st, Jaapanist ja Lõuna-Koreast.

VEPP-4m ümbermõõt on 366 meetrit.

Selle poolrõngad läbivad maa all

VEPP-3 säilitusringis tehakse tuumafüüsika katseid sisemise gaasisihtmärgiga, milleks on rekordintensiivsusega gaasijuga (deuteerium või vesinik), mis süstitakse otse salvestusrõnga vaakumkambrisse.

VEPP-3 salvestusrõnga pikkus on 74,4 m, sissepritseenergia 350 MeV ja maksimaalne energia 2000 MeV.

VEPP-3 peamised töövaldkonnad on praegu elektronide ja positronite akumuleerimine ja süstimine põrkurisse VEPP-4M, töö sünkrotronkiirguse allikana ning katsed sisemise gaasisihtmärgiga, elektronide hajutamisel polariseeritud deuteroonide poolt. .

Süstimiskompleksi akumulaator-jahuti.

GDT-rajatis (gaasi dünaamiline lõks) on statiiv oluliste füüsikaliste probleemide eksperimentaalseks uurimiseks, mis on seotud termotuumaplasma piiramisega pikkades avatud tüüpi magnetsüsteemides. Uuritavateks probleemideks on osakeste ja energia pikisuunaliste kadude füüsika, plasma tasakaal ja magnetohüdrodünaamiline stabiilsus ning mikroebastabiilsus.

GDL rajatises tehtud katsed andsid vastused mitmele kuuma plasmafüüsika klassikalisele küsimusele.

GDL üksust uuendatakse praegu. Moderniseerimise eesmärk on kasutada plasmakütteks uue põlvkonna võimsaid aatomipihusteid. Sellised pihustid võimaldavad arvutuste kohaselt saada rekordilisi kuuma plasma parameetreid, mis võimaldavad läbi viia mitmeid katseid plasma sulgemise ja kuumutamise füüsika üksikasjalikuks uurimiseks tulevastele termotuumasünteesi reaktoritele iseloomulike parameetritega.

Multipeegel plasmalõks GOL-3.
GOL-3 rajatises tehakse katseid plasma ja pinna vastasmõju uurimiseks. Nende katsete eesmärk on valida optimaalsed konstruktsioonimaterjalid termotuumareaktori elementide jaoks, mis on kontaktis kuuma plasmaga.

GOL-3 paigaldus on solenoid, millele on peale pandud palju pooli (110 tk), mis tekitavad toru sees võimsa magnetvälja. Enne paigaldise käivitamist pumpavad vaakumpumbad torust õhku välja, mille järel süstitakse sisse deuteeriumiaatomid. Seejärel tuleb toru sisu kuumutada kümnete miljonite kraadideni, läbides laetud osakeste kiire.

Kuumutamine toimub kahes etapis - elektrilaengu tõttu saavutatakse eelsoojendus kuni 20 tuhande kraadini ja seejärel kuumutamine kuni 50-60 miljoni kraadini toimub elektronkiire "sissepritsega". Selles olekus hoitakse plasmat vaid murdosa sekundist – selle aja jooksul võtavad instrumendid näidud edasiseks analüüsiks.

Kogu selle aja rakendatakse mähistele pinget, tekitades neis umbes viie Tesla suuruse magnetvälja.
Selline tugev füüsikaseadustele alluv väli kipub pooli lahti rebima ja selle vältimiseks kinnitatakse need tugevate teraskinnitustega.

Kokku tehakse päevas mitu "võtet", millest igaühe jaoks kulub umbes 30 MW elektrienergiat. See energia tuleb Novosibirski hüdroelektrijaamast eraldi võrgu kaudu.

FEL-i paigaldamine Keemilise kineetika ja põlemise instituuti, mis asub INP kõrval.
Vabaelektronlaserid koosnevad kahest sõlmest – undulaatorist ja optilisest resonaatorist.
Idee on järgmine – elektronkiir lendab läbi märke muutva magnetväljaga lõigu. Selle välja mõjul on elektronid sunnitud lendama mitte sirgjooneliselt, vaid mööda teatud sinusoidset lainelist trajektoori. Seda kõigutavat liikumist tehes kiirgavad relativistlikud elektronid valgust, mis siseneb sirgjooneliselt optilisse resonaatorisse, mille sees on hull vaakum (10–10 millimeetrit elavhõbedat).

Toru vastasotstes on kaks massiivset vasest peeglit. Teel peeglist peeglisse ja tagasi saab valgus korraliku võimsuse, millest osa väljastatakse tarbijale. Elektromagnetiliseks kiirguseks energia loovutanud elektronid pöörduvad painutusmagnetite süsteemi kaudu ümber, pöörduvad tagasi RF-resonaatoritesse ja aeglustuvad seal.

Kasutajajaamad, mida praegu on kuus, asuvad maja teisel korrusel väljaspool kiirendussaali, kus FEL-i töö ajal viibimine on võimatu. Kiirgus juhitakse ülespoole kuiva lämmastikuga täidetud torude kaudu.

Eelkõige on bioloogid kasutanud selle rajatise kiirgust keerukate molekulaarsüsteemide uurimiseks uue meetodi väljatöötamiseks.

Keemikute jaoks avaneb võimalus reaktsioone energia seisukohast väga säästlikult juhtida. Füüsikud tegelevad metamaterjalide uurimisega - tehismaterjalid, millel on teatud lainepikkuste vahemikus negatiivne murdumisnäitaja, muutudes täiesti nähtamatuks jne.

Nagu "uksest" näha, on hoonel tõenäoliselt 100-kordne kiirguskaitse ohutusvaru.

Kõigi fotode kasutamist puudutavate küsimuste korral kirjutage e-postile.

6. juuni 2016

60 lasku | 12.02.2016

Veebruaris käisin Novosibirski Academgorodoki teaduspäevade raames ekskursioonil INP-s. Selles raportis on kilomeetreid maa-aluseid käike, osakeste kiirendeid, lasereid, plasmageneraatoreid ja muid teaduse imesid.

Tuumafüüsika Instituut. G.I. Budker Institute (BINP SB RAS) on riigi suurim akadeemiline instituut, üks maailma juhtivaid keskusi kõrgenergia füüsika ja kiirendite, plasmafüüsika ja juhitava termotuumasünteesi valdkonnas. Instituut viib läbi suuremahulisi eksperimente elementaarosakeste füüsikas, arendab kaasaegseid kiirendeid, intensiivseid sünkrotronkiirguse allikaid ja vaba elektronlasereid. Enamikul oma aladel on instituut Venemaal ainus.

Esimesed seadmed, mida külastaja otse instituudi koridoris kohtab, on VEPP-2M resonaator ja painutusmagnet. Täna muuseumi eksponaadid.
Selline näeb välja resonaator. Tegelikult on see elementaarne osakeste kiirendaja.

VEPP-2M rajatis põrkuvate elektron-positronkiirtega alustas tööd 1974. aastal. Kuni 1990. aastani moderniseeriti seda mitu korda, täiustati sissepritseosa ja paigaldati uued detektorid suure energiaga füüsikakatsete läbiviimiseks.

Pöörlev magnet, mis suunab elementaarosakeste kiire läbi rõnga läbimiseks.

VEPP-2M on üks esimesi põrkajaid maailmas. Elementaarosakeste põrkuvate kiirte surumise uuendusliku idee autor oli Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi filiaali tuumafüüsika instituudi esimene direktor - G. I. Budker. Sellest ideest sai revolutsioon suure energiaga füüsikas ja see võimaldas katsetel jõuda põhimõtteliselt uuele tasemele. Nüüd kasutatakse seda põhimõtet kõikjal maailmas, sealhulgas suures hadronipõrgutis.

Järgmine rajatis on VEPP-2000 kiirendikompleks.

Põrkur VEPP-2000 on kaasaegne põrkuvate elektron-positronkiirtega rajatis, mis ehitati Venemaa Teaduste Akadeemia Siberi Filiaali Tuumafüüsika Instituudis 2000. aastate alguses VEPP-2M rõnga asemel, mis lõpetas edukalt füüsikaprogrammi. . Uuel salvestusrõngal on laiem energiavahemik 160–1000 MeV kiire kohta ja suurusjärgu võrra suurem heledus ehk huvitavate sündmuste arv ajaühikus.

Kõrge heledus saavutatakse põrkuvate ümarate talade algse kontseptsiooni abil, mis esmakordselt pakuti välja INP SB RAS-is ja rakendati VEPP-2000-s. KMD-3 ja SND detektorid asuvad kiirte kohtumispunktides. Nad registreerivad erinevaid protsesse, mis toimuvad elektroni annihilatsioonil tema antiosakesega – positroniga, näiteks kergete mesonite või nukleon-antinukleonpaaride sünd.

VEPP-2000 loomine, kasutades mitmeid arenenud lahendusi magnetsüsteemis ja kiirdiagnostika süsteemis, pälvis 2012. aastal maineka auhinna kiirendifüüsika valdkonnas. Veksler.

Konsool VEPP-2000. Siit juhitakse paigaldust.

Lisaks arvutiseadmetele kasutatakse selliseid instrumendikappe ka paigalduse jälgimiseks ja juhtimiseks.

Siin, lambipirnidel, on kõik selge.

Olles kõndinud vähemalt kilomeetri mööda instituudi koridore, jõudsime sünkrotronkiirguse jaama.

Sünkrotronkiirgus (SR) tekib siis, kui suure energiaga elektronid liiguvad kiirendites magnetväljas.

Kiirgusel on mitmeid ainulaadseid omadusi ja seda saab kasutada aine uurimiseks ja tehnoloogilistel eesmärkidel.

SR-i omadused ilmnevad kõige paremini spektri röntgenikiirguse vahemikus, kiirendi-SR-i allikad on kõige eredamad röntgenikiirguse allikad.

Lisaks puhtteaduslikule uurimistööle kasutatakse SI-d ka rakenduslike probleemide lahendamiseks. Näiteks uute elektroodimaterjalide väljatöötamine elektrisõidukite liitiumioonakude või uute lõhkeainete jaoks.

Venemaal on SR-i kasutamiseks kaks keskust - Kurchatovi SR-i allikas (KISS) ja INP SB RAS-i Siberi sünkrotron- ja terahertsikiirguse keskus (SCSR). Siberi keskus kasutab SR-kiire VEPP-3 salvestusrõngast ja VEPP-4 elektron-positroni põrkajast.

See kollane kamber on "Plahvatuse" jaam. See uurib lõhkeainete detoneerimist.

Keskusel on välja töötatud instrumentaalbaas proovide ettevalmistamiseks ja sellega seotud uuringuteks.Keskuses töötab umbes 50 teadusrühma Siberi Teaduskeskuse instituutidest ja Siberi ülikoolidest.

Installatsioon on katsetega väga tihedalt koormatud. Töö ei peatu siin isegi öösel.

Kolime teise hoonesse. Rauduksega ruum ja kiri "Ära sisene kiirgust" – me oleme kohal.

Siin on prototüüp epitermiliste neutronite kiirendiallikast, mis sobib boori neutronite püüdmise teraapia (BNCT) laialdaseks kasutuselevõtuks kliinilises praktikas. Lihtsamalt öeldes on see seade vähi vastu võitlemiseks.

Boori sisaldav lahus süstitakse inimese verre ja boor koguneb vähirakkudesse. Seejärel kiiritatakse kasvajat epitermiliste neutronite vooluga, boori tuumad neelavad neutroneid, toimuvad tuumareaktsioonid suure energia vabanemisega, mille tagajärjel haiged rakud surevad.

BNCT tehnikat on katsetatud tuumareaktorites, mida kasutati neutronallikana, kuid BNCT-d on nendes kliinilises praktikas raske juurutada. Nendel eesmärkidel sobivad paremini osakeste kiirendid, kuna need on kompaktsed, ohutud ja tagavad parema neutronkiire kvaliteedi.

Allpool on veel mõned pildid sellest laborist.

Jääb täielik mulje, et ta sattus suure tüüpi tehase töökotta.

Ta arendab ja toodab keerulisi ja ainulaadseid teadusseadmeid.

Eraldi tuleb märkida instituudi maa-alused käigud. Ma ei tea täpselt, kui suur nende kogupikkus on, aga arvan, et paar metroojaama võiks siia vabalt ära mahtuda. Teadmatul inimesel on neisse väga lihtne eksida, kuid töötajad pääsevad neist välja peaaegu kõikjal tohutus asutuses.

Noh, jõudsime installatsiooni "Gofreeritud lõks" (GOL-3) juurde. See kuulub avatud lõksude klassi, mis on mõeldud subtermonukleaarse plasma hoidmiseks välises magnetväljas.Plasma kuumutamine rajatises toimub relativistlike elektronkiirte süstimisega eelnevalt loodud deuteeriumiplasmasse.

GOL-3 paigaldus koosneb kolmest osast: U-2 kiirendist, põhisolenoidist ja väljundseadmest. U-2 tõmbab plahvatusohtlikult emissioonikatoodilt elektrone ja kiirendab neid lintdioodis energiani, mis on suurusjärgus 1 MeV. Loodud võimas relativistlik kiir surutakse kokku ja süstitakse põhisolenoidi, kus deuteeriumi plasmas tekib kõrge mikroturbulentsi tase ja kiir kaotab kuni 40% oma energiast, kandes selle üle plasma elektronidesse.

Seadme allosas on peamine solenoid ja väljalaskeava.

Ja üleval - elektronkiire generaator U-2.

Käitises viiakse läbi katseid plasma sulgemise füüsika kohta avatud magnetsüsteemides, elektronkiirte kollektiivse interaktsiooni füüsikaga plasmaga, võimsate plasmavoogude koosmõju materjalidega, samuti plasmatehnoloogiate väljatöötamist teadusuuringute jaoks. .

Mitme peegli plasmakinnituse idee pakkusid 1971. aastal välja G. I. Budker, V. V. Mirnov ja D. D. Ryutov. Mitme peegliga lõks on ühendatud peegelrakkude komplekt, mis moodustavad gofreeritud magnetvälja.

Sellises süsteemis jagunevad laetud osakesed kahte rühma: üksikutesse peegelelementidesse püütud osakesed ja transiitosakesed, mis on langenud üksiku peegelelemendi kadukoonusesse.

Installatsioon on suur ja loomulikult teavad selle kõigist sõlmedest ja detailidest ainult siin töötavad teadlased.

Laseri paigaldus GOS-1001.

Paigaldusse kuuluva peegli peegelduskoefitsient on ligi 100%. Vastasel juhul see kuumeneb ja lõhkeb.

Tuuri viimane, kuid võib-olla kõige muljetavaldavam oli Gas Dynamic Trap (GDT). Mulle, teaduskaugele inimesele, meenutas ta mingisugust kosmoselaeva montaažikojas.

GDL-seade, mis loodi Novosibirski tuumafüüsika instituudis 1986. aastal, kuulub avatud lõksude klassi ja on mõeldud plasma piiramiseks magnetväljas. Siin tehakse katseid kontrollitud termotuumasünteesi (CTF) teemal.

Avatud püünistel põhineva CTS-i oluliseks probleemiks on plasma termiline isoleerimine otsaseinast. Fakt on see, et avatud püünistes voolab plasma erinevalt suletud süsteemidest nagu tokamak või stellaraator lõksust välja ja siseneb plasmadetektoritesse. Sel juhul võivad plasmavoolu toimel plasmavastuvõtja pinnalt kiirguvad külmad elektronid tungida tagasi lõksu ja plasmat tugevalt jahutada.

GDT rajatises plasma pikisuunalise sulgemise uurimise katsetes näidati eksperimentaalselt, et plasmavastuvõtja ees oleva pistiku taga paiknev laienev magnetväli otstes paisupaagis takistab külmade elektronide tungimist lõksu ja isoleerib tõhusalt plasma otsaseinast.

GDL katseprogrammi osana tehakse pidevat tööd plasma stabiilsuse suurendamiseks, lõksust pärineva plasma ja energia pikisuunaliste kadude vähendamiseks ja mahasurumiseks, plasma käitumise uurimiseks rajatise erinevates töötingimustes. , suurendavad plasma sihttemperatuuri ja kiirete osakeste tihedust. GDT rajatis on varustatud kõige kaasaegsemate plasmadiagnostika tööriistadega. Enamik neist on välja töötatud BINP-s ja neid tarnitakse isegi lepingute alusel teistele plasmalaboritele, sealhulgas välismaistele laboritele.

INP laserid on kõikjal ja ka siin.

See oli ekskursioon.

Avaldan tänu INP SB RAS Noorteadlaste Nõukogule ekskursiooni korraldamise eest ja kõigile INP töötajatele, kes näitasid ja rääkisid, mida ja kuidas instituudil praegu läheb. Erilist tänu tahaksin avaldada SB RAS Tuumafüüsika Instituudi avalike suhete spetsialistile Alla Skovorodinale, kes osales vahetult käesoleva raporti teksti kallal töötamisel. Tänud ka sõbrale Ivanile