Institut za nuklearnu fiziku SB RAS (INP) Sibirski hadronski sudarač (2011.)

na Institutu za nuklearnu fiziku. G.I. Budker SB RAS lansirao je snažan injektor vodikove atomske zrake s projektiranom energijom čestica do milijun elektron volti.

U ovom injektoru snop atoma nastaje neutraliziranjem snopa negativnih vodikovih iona ubrzanih na željenu energiju. Ovo eksperimentalno postrojenje projektirano je i proizvedeno po narudžbi američke tvrtke TAE Technologies, koja se bavi stvaranjem termonuklearnog reaktora bez neutrona. Uz pomoć instalacije znanstvenici planiraju razraditi tehnologiju zagrijavanja plazme u reaktoru TAE Technologies i pokazati pouzdanost i visoku učinkovitost svih elemenata injektora.

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

Znanstvenici s Instituta za nuklearnu fiziku (INP) Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti modernizirali su generator sinkrotronskog zračenja koji su stvorili: prvi su u svijetu zaustavili isparavanje tekućeg helija, koji je hladio instalaciju i zahtijevao stalnu punjenje goriva. Poboljšani generator počet će s radom u talijanskom laboratoriju ELETTRA početkom 2018. godine, izvijestila je u četvrtak tiskovna služba INP SB RAN. “Institut za nuklearnu fiziku SB RAS stvorio je supravodljivi wiggler za laboratorij ELETTRA - uređaj za generiranje sinkrotronskog zračenja - 2003. godine, u siječnju 2018. osoblje INP SB RAS dovršit će radikalnu modernizaciju ovog uređaja, u čime će po prvi put biti moguće izbjeći isparavanje tekućeg helija u kriogenom sustavu. Trošak modernizacije procjenjuje se na više od 500.000 dolara”, stoji u izvješću. U wiggleru se stvara jako magnetsko polje, a uređaj se mora hladiti tekućim helijem. “Helij isparava, a punjenje gorivom košta desetke tisuća dolara godišnje. Naučili smo kako stvoriti kriostate na temelju posebnih rashladnih strojeva koji mogu pouzdano raditi godinama bez isparavanja tekućeg helija, što još nitko u svijetu nije pokazao", citira press služba vodećeg istraživača INP SB RAS.

Laboratorij ELETTRA u Italiji otvoreno je područje za eksperimente na specijaliziranom akceleratoru elektrona – izvoru sinkrotronskog zračenja. Uz pomoć ovog zračenja provode se različita istraživanja: od proučavanja strukture materijala i novih lijekova do terapije stanica raka.

NOVOSIBIRSK, 25. prosinca. /TASS/. Znanstvenici s Instituta za nuklearnu fiziku (INP) Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti u Novosibirsku stvorili su i pokrenuli jedinstvenu instalaciju "Smola" (spiralna magnetska otvorena zamka), koja će u budućnosti omogućiti povećanje zagrijavanja plazme od 10 milijuna stupnjeva nekoliko puta, rekao je zamjenik ravnatelja INP SB RAS novinarima u ponedjeljak o znanstvenom radu Alexander Ivanov.

U budućnosti će se zamka koristiti u ekološki prihvatljivom termonuklearnom reaktoru koji radi bez superteškog vodika.

“Imamo GDT instalaciju (gasnodinamička zamka - napomena TASS-a), na kojoj smo već zagrijali plazmu na 10 milijuna stupnjeva. Ako ga opskrbite takvim elementima (kao što je "Smola" - pribl. TASS), tada bi se temperatura plazme trebala povećati nekoliko puta. Ova ideja za razvoj linearnih sustava gibanja plazme iznesena je prvi put u svijetu”, rekao je Ivanov.

Prvi svjetski model nastanka vulkanskih procesa izradili su znanstvenici s Instituta za nuklearnu fiziku (INP) i Instituta za geologiju i mineralogiju (IGM) Sibirskog ogranka Ruske akademije pomoću jedinstvene instalacije za zavarivanje elektronskim snopom. znanosti. To je medijima priopćio glavni istraživač IGM SB RAN Viktor Šarapov.

Prema njegovim riječima, uz pomoć svoje instalacije znanstvenici su uspjeli rastopiti stijene koje su uzete iz vulkana Avachinsky na Kamčatki. Sada će sibirski znanstvenici moći simulirati seizmičke procese koji se događaju na dubini od 40-70 kilometara, proučavajući naslage rude.

U KEK akceleratorskom centru (Tsukuba, Japan) završena je montaža detektora Belle II na mjestu susreta snopova sudarača SuperKEKB.

Ukupna težina detektora prelazi 1400 tona. Jedan od njegovih ključnih sustava - 40-tonski elektromagnetski kalorimetar temeljen na kristalima cezijevog jodida - kreiran je i razvijen uz odlučujuće sudjelovanje Instituta za nuklearnu fiziku. G.I. Budker SB RAS (INP SB RAS) i Novosibirsk State University (NGU). Integracija detektora i akceleratora važan je korak prema početku prikupljanja podataka ove godine.

Institut za nuklearnu fiziku Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti razvio je poseban uređaj koji ciljano djeluje i na najotpornije tumore

Sibirski znanstvenici ne žele reći da je ovo pomak u liječenju raka, ali ne umanjuju svoje zasluge u njegovom stvaranju. Znanstveno znanje naziva se "terapija hvatanjem neutrona bora za onkološke bolesti". Čudno je, ali suština izuma može uliti nadu u duše desetaka tisuća sunarodnjaka, kojima do sada ne mogu pomoći onkolozi ... Uređaj je, naravno, blago rečeno. Zapravo… zauzima posebno zaštićeno područje od 60 četvornih metara. Vodeći istraživač instituta Sergey Taskaev govorio je o principima rada instalacije i objasnio zašto su njeni kreatori sumnjali.

Institut za nuklearnu fiziku. G.I. Institut Budker (INP) Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti potpisao je ugovor vrijedan 20 milijuna eura s Europskim centrom za istraživanje iona i antiprotona (FAIR, Njemačka), prema kojem će proizvesti jedinstvenu opremu za akcelerator, Rekao je novinarima akademik Ruske akademije znanosti Boris Šarkov, znanstveni direktor FAIR-a.

FAIR je najveći akceleratorski kompleks za proučavanje moderne nuklearne i subnuklearne fizike, stvoren u Njemačkoj uz sudjelovanje 15 zemalja svijeta. Projekt je po veličini usporediv s Large Hadron Collider (CERN), njegova ukupna cijena procjenjuje se na oko milijardu eura. Početak eksperimenata na FAIR-u predviđen je za 2020.

Znanstvenici Instituta za nuklearnu fiziku. G.I. Budker SB RAS i Institut za opću fiziku. prije podne Akademija znanosti Prokhorov, uz potporu ruske znanstvene zaklade, razvila je novu generaciju elektronskih optičkih uređaja velike brzine za dijagnosticiranje snopova u akceleratorima čestica - disektor temeljen na strik kameri. Ovaj uređaj omogućuje praćenje duljine ugruška u stvarnom vremenu. Proizvedeni uređaji već se koriste za fino ugađanje akceleratorskih kompleksa, kao i za proučavanje dinamike relativističkih zraka. Rezultati rada objavljeni su u časopisu Journal of Instrumentation.

NOVOSIBIRSK, 4. srpnja. /TASS/. Rashladni prsten za istraživački akceleratorski kompleks FAIR koji se gradi u Njemačkoj, a koji se uspoređuje s velikim hadronskim sudaračem (LHC), dizajnirali su stručnjaci Novosibirskog instituta za nuklearnu fiziku (INP) Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti. . To je za TASS izvijestio voditelj istraživačkog laboratorija Instituta Dmitry Schwartz.

“FAIR ima mnogo izazova za rad s ionima i antiprotonskim snopovima. Antiprotoni nastaju kada se snop protona s energijom od 29 gigaelektronvolti (elektronvolt je mjerna jedinica energije elementarne čestice - napomena TASS) spusti na metu. Ali te antiprotone treba uhvatiti u prsten i ohladiti - to je zadatak našeg rashladnog prstena (Collector ring)”, rekao je Schwartz.

Znanstvenici s Instituta za nuklearnu fiziku Sibirskog ogranka (INP SB) Ruske akademije znanosti razvili su jedinstvenu opremu za prototip ekološki prihvatljivog termonuklearnog reaktora dizajniranog u SAD-u.

Radovi su obavljeni prema ugovoru vrijednom više milijuna dolara između Sibirskog instituta i američke tvrtke Tri Alpha Energy (TAE), rekao je za TASS Aleksej Vasiljev, znanstveni tajnik odjela RAS, odbijajući navesti punu cijenu isporuke.

"Princip rada sudarača je jednostavan - da biste razumjeli kako neka stvar radi, morate je razbiti. Da biste saznali kako radi elektron, također ga morate razbiti. Da bi to učinili, osmislili su strojeve u kojima se elektroni ubrzavaju na kolosalne energije, sudaraju se, uništavaju i pretvaraju u druge čestice. To je kao da se sudaraju dva bicikla i automobili koji se razdvajaju", kaže Goldenberg.

Nakon brojnih zavoja, prolaza i stepenica, možete otići do ploče na kojoj su nacrtani prstenovi kolajdera VEPP-3 (izgrađen 1967.-1971.) i VEPP-4M (izgrađen 1979., moderniziran početkom 90-ih) . Prema Goldenbergu, opseg VEPP-3 je 74 m, a VEPP-4M 360 m. drugačija fizika i postavljeni različiti eksperimenti“, objasnio je fizičar. Rad sudarača kontrolira se iz kontrolne sobe, posjetitelji tamo nisu dopušteni. Zaposlenici procjenjuju da oko 30 ljudi kontrolira parametre akceleratora.

U jednom od podzemnih bunkera provode se pokusi sa gredama. Boris Goldenberg je rekao da trenutno VEPP-4M radi iza olovnog zida, u kojem čestice opisuju krugove veličine stadiona. Naravno, sudarač nije bilo moguće vidjeti vlastitim očima. "U akumulatoru su smrtonosne doze [zračenja], ne možete biti tamo. Zaštićeni smo od toga metar dugim zidom i hodnikom, svi kanali [iz njega] su uklonjeni i olovom stegnuti, sve ovo je zaštićeno”, umirivao je fizičar.

Instalacije s kojima znanstvenici rade u bunkeru zovu se stanice - svaka sadrži eksperimentalnu opremu. Čestice raspršene sudaračem fizika može koristiti, čini se, bilo gdje. Na primjer, stabilan izvor zračenja omogućuje kalibraciju detektora za svemirske teleskope. Ovdje možete "prosvijetliti" gusti granit da u njemu pronađete dijamante. Rendgenska tomografija i rendgenska mikroskopija uzoraka su 50 puta jasnije nego, primjerice, na medicinskim uređajima. Jedan od najnovijih dostignuća znanstvenika je nježan način borbe protiv raka. U ovom eksperimentu, zaraženi miševi su ozračeni "mrežastim" snopom, a ne kontinuiranim - tako da zdravo tkivo nije zahvaćeno.

Najrelevantniji projekt za danas je rad na novom akceleratoru čestica. Sada sam institut financira radove i uložio je oko 2 milijarde rubalja u projekt tijekom 10 godina. Na području instituta već je završena četvrtina tunela za podzemni dio akceleratora, čiji će opseg biti 800 m. Ravnatelj Pavel Logachev procijenio je ukupne troškove projekta na oko 34 milijarde rubalja. Znanstvenici sugeriraju da će ovaj sudarač elektrona i pozitrona moći svijetu otvoriti "novu fiziku".

Natalija Gredina

Institut za nuklearnu fiziku. G. I. Budker SB RAS je institut osnovan 1958. u novosibirskom Academgorodoku na temelju laboratorija novih metoda ubrzanja Instituta za atomsku energiju, na čelu s I. V. Kurchatovom. INP je najveći institut Ruske akademije znanosti. Ukupan broj zaposlenih u Zavodu je oko 2900 ljudi. Među znanstvenicima Instituta ima 5 redovitih članova Ruske akademije znanosti, 6 dopisnih članova Ruske akademije znanosti, oko 60 doktora znanosti, 160 kandidata znanosti. INP je napravio prilično impresivnu količinu posla za Veliki hadronski sudarač u CERN-u.

Sve je počelo s ovim: VEP-1 (Sudarni elektronski snopovi)
Prvi svjetski sudarač, izgrađen 1963. kako bi se istražila mogućnost njihove upotrebe u eksperimentima u fizici čestica. VEP-1 je jedini sudarač u povijesti u kojem zrake kruže i sudaraju se u vertikalnoj ravnini.

Sada u INP SB RAS rade dva akceleratora: VEPP-4 i VEPP-2000.
Elektron-pozitronski sudarač VEPP-2000, čiji je razvoj također započeo 2000. godine, postao je svojevrsni mlađi brat Velikog hadronskog sudarača. Ako je energija čestica u europskom sudaraču dosegla 100 gigaelektronvolta po snopu (ukupna energija je 200 gigaelektronvolta), onda je sibirski sudarač točno 100 puta slabiji - 2000 megaelektronvolta ili 2 gigaelektronvolta.

Jedna od glavnih zadaća novog sudarača je mjerenje parametara anihilacije para elektron-pozitron u hadrone - mezone i barione - s najvećom mogućom točnošću. Pozitron i elektron - čestica i antičestica - mogu anihilirati tijekom sudara, potpuno se pretvarajući u elektromagnetsko zračenje. Međutim, pri nekim energijama ti sudari mogu generirati druge čestice - koje se sastoje od dva (mezoni) ili tri kvarka (barioni - protoni i neutroni).
Unutarnja struktura protona i neutrona još uvijek nije u potpunosti shvaćena.

Trenutno hlađenje stopala s dušikom.

Rečeno mi je da je to trenutno jedan od najjačih magneta na svijetu.

Upravljanje VEPP-2000

Akceleratorski kompleks VEPP-4 jedinstveno je postrojenje za izvođenje eksperimenata s visokoenergetskim sudarajućim snopovima elektrona i pozitrona. Kompleks VEPP-4 uključuje injektor (energija snopa do 350 MeV), skladišni prsten VEPP-3 (do 2 GeV) i elektron-pozitronski kolajder VEPP-4M (do 6 GeV).

Sudarač VEPP-4M s univerzalnim detektorom elementarnih čestica KEDR namijenjen je za eksperimente fizike visokih energija.

VEPP-4M implementirao je sustav za mjerenje energije čestica metodom rezonantne depolarizacije s relativnom greškom do 10-7, što nije postignuto ni u jednom drugom laboratoriju u svijetu. Ova tehnika omogućuje mjerenje masa elementarnih čestica s iznimno velikom točnošću.

Posljednjih godina cilj većine eksperimenata je precizno mjerenje masa elementarnih čestica.

Osim za fiziku visokih energija, kompleks VEPP-4 koristi se za istraživanja pomoću ekstrahiranih snopova sinkrotronskog zračenja. Glavna područja su znanost o materijalima, proučavanje eksplozivnih procesa, arheologija, biologija i medicina, nanotehnologija itd.

Više od 30 ruskih i stranih organizacija provodi istraživanja u objektima kompleksa VEPP-4, uključujući institute Ruske akademije znanosti iz Novosibirska, Jekaterinburga, Krasnojarska, Tomska, Sankt Peterburga, Moskve itd., kao i strane institute iz Njemačke, Francuske, Italije, Švicarske, Španjolske, SAD-a, Japana i Južne Koreje.

Opseg VEPP-4m je 366 metara.

Njegovi poluprstenovi prolaze ispod zemlje

U skladišnom prstenu VEPP-3 provode se eksperimenti nuklearne fizike na unutarnjoj plinskoj meti, koja je rekordni plinski mlaz (deuterij ili vodik) koji se ubrizgava izravno u vakuumsku komoru skladišnog prstena.

Duljina skladišnog prstena VEPP-3 je 74,4 m, energija injektiranja 350 MeV, a maksimalna energija 2000 MeV.

Glavna područja rada VEPP-3 trenutno su akumulacija i ubacivanje elektrona i pozitrona u sudarač VEPP-4M, rad kao izvor sinkrotronskog zračenja i eksperimenti s unutarnjom plinskom metom, na raspršenju elektrona polariziranim deuteronima .

Akumulator-hladnjak injekcijskog kompleksa.

GDT postrojenje (plinskodinamička zamka) je stalak za eksperimentalno proučavanje važnih fizičkih problema povezanih sa ograničenjem termonuklearne plazme u dugim magnetskim sustavima otvorenog tipa. Među temama koje se proučavaju su fizika uzdužnih gubitaka čestica i energije, ravnoteža i magnetohidrodinamička stabilnost plazme te mikronestabilnost.

Eksperimenti u postrojenju GDL dali su odgovore na nekoliko klasičnih pitanja fizike vruće plazme.

Jedinica GDL trenutno je u nadogradnji. Svrha modernizacije je korištenje snažnih atomskih injektora nove generacije za zagrijavanje plazme. Takvi injektori, prema izračunima, omogućuju dobivanje rekordnih parametara vruće plazme, što će omogućiti provođenje niza eksperimenata na detaljnom proučavanju fizike zadržavanja i zagrijavanja plazme s parametrima karakterističnim za buduće fuzijske reaktore.

Multimirror plazma zamka GOL-3.
U postrojenju GOL-3 provode se pokusi proučavanja interakcije plazme s površinom. Svrha ovih eksperimenata je odabir optimalnih konstrukcijskih materijala za elemente termonuklearnog reaktora koji su u kontaktu s vrućom plazmom.

Instalacija GOL-3 je solenoid, na koji se stavlja mnogo zavojnica (110 komada), stvarajući snažno magnetsko polje unutar cijevi. Vakuumske pumpe prije rada instalacije ispumpavaju zrak iz cijevi, nakon čega se unutra ubrizgavaju atomi deuterija. Zatim se sadržaj cijevi mora zagrijati na desetke milijuna stupnjeva, propuštajući snop nabijenih čestica.

Zagrijavanje se odvija u dva stupnja - zbog električnog naboja postiže se predgrijavanje do 20 tisuća stupnjeva, a potom se zagrijavanje do 50-60 milijuna stupnjeva provodi "ubrizgavanjem" elektronskog snopa. U tom stanju plazma se drži samo djelić sekunde - za to vrijeme instrumenti očitavaju za naknadnu analizu.

Cijelo to vrijeme na zavojnice se dovodi napon, stvarajući u njima magnetsko polje od oko pet Tesla.
Takvo jako polje, poštivajući fizikalne zakone, nastoji rastrgati zavojnice, a da bi se to spriječilo, oni su pričvršćeni čvrstim čeličnim spojnicama.

Sveukupno ima nekoliko "pucanja" dnevno, a za svaki se troši oko 30 MW električne energije. Ova energija dolazi iz hidroelektrane Novosibirsk kroz zasebnu mrežu.

Instalacija FEL-a u Institutu za kemijsku kinetiku i izgaranje, u blizini INP-a.
Laseri slobodnih elektrona sastoje se od dva čvora - ondulatora i optičkog rezonatora.
Ideja je sljedeća - snop elektrona leti kroz dio s magnetskim poljem koji mijenja predznak. Pod utjecajem ovog polja, elektroni su prisiljeni letjeti ne pravocrtno, već duž određene sinusoidalne, valovite putanje. Vršeći to titrajuće kretanje, relativistički elektroni emitiraju svjetlost, koja pravocrtno ulazi u optički rezonator, unutar kojeg je ludi vakuum (10-10 milimetara živinog stupca).

Na suprotnim krajevima cijevi nalaze se dva masivna bakrena zrcala. Na putu od zrcala do zrcala i natrag, svjetlo dobiva pristojnu snagu, od koje dio izlazi potrošaču. Elektroni, koji su predali energiju u elektromagnetsko zračenje, okreću se kroz sustav magneta za savijanje, vraćaju se u RF rezonatore i tamo se usporavaju.

Korisničke stanice, kojih danas ima šest, nalaze se na drugom katu zgrade izvan akceleratorske hale, gdje je nemoguće boraviti tijekom rada FEL-a. Zračenje se vodi prema gore kroz cijevi ispunjene suhim dušikom.

Konkretno, zračenje iz ovog postrojenja biolozi su koristili za razvoj nove metode za proučavanje složenih molekularnih sustava.

Za kemičare se otvara mogućnost vrlo ekonomičnog upravljanja reakcijama s energetskog gledišta. Fizičari se bave proučavanjem metamaterijala - umjetnih materijala koji imaju negativan indeks loma u određenom rasponu valnih duljina, postaju potpuno nevidljivi itd.

Kao što se vidi s "vrata", zgrada ima, vjerojatno, 100 puta veću granicu sigurnosti za zaštitu od zračenja.

Za sva pitanja u vezi korištenja fotografija pišite na e-mail.

6. lipnja 2016

60 hitaca | 12.02.2016

U veljači, u sklopu dana znanosti u novosibirskom Akademgorodoku, otišao sam na ekskurziju u INP. Kilometri podzemnih prolaza, akceleratori čestica, laseri, generatori plazme i druga čuda znanosti u ovom izvješću.

Institut za nuklearnu fiziku. G.I. Budker (BINP SB RAS) najveći je akademski institut u zemlji, jedan od vodećih svjetskih centara u području fizike visokih energija i akceleratora, fizike plazme i kontrolirane termonuklearne fuzije. Institut provodi velike pokuse u fizici elementarnih čestica, razvija moderne akceleratore, intenzivne izvore sinkrotronskog zračenja i lasere slobodnih elektrona. U većini svojih područja Institut je jedini u Rusiji.

Prvi uređaji koje posjetitelj susreće odmah u hodniku instituta su rezonator i magnet za savijanje iz VEPP-2M. Danas muzejski eksponati.
Ovako izgleda rezonator. Zapravo, ovo je akcelerator elementarnih čestica.

Postrojenje VEPP-2M sa sudarajućim snopovima elektrona i pozitrona počelo je s radom 1974. godine. Do 1990. nekoliko je puta moderniziran, unaprijeđen je injekcijski dio, a ugrađeni su i novi detektori za eksperimente fizike visokih energija.

Rotacijski magnet koji skreće snop elementarnih čestica kako bi prošao kroz prsten.

VEPP-2M jedan je od prvih sudarača na svijetu. Autor inovativne ideje guranja sudarajućih zraka elementarnih čestica bio je prvi direktor Instituta za nuklearnu fiziku Sibirskog ogranka Ruske akademije znanosti - G. I. Budker. Ova je ideja postala revolucija u fizici visokih energija i omogućila eksperimentima da dosegnu temeljno novu razinu. Sada se ovaj princip koristi u cijelom svijetu, uključujući i Veliki hadronski sudarač.

Sljedeći objekt je akceleratorski kompleks VEPP-2000.

Sudarač VEPP-2000 moderno je postrojenje sa sudarajućim snopovima elektrona i pozitrona, izgrađeno u INP SB RAS početkom 2000-ih umjesto prstena VEPP-2M, koji je uspješno završio program fizike. Novi skladišni prsten ima širi raspon energije od 160 do 1000 MeV po snopu, te za red veličine veći luminozitet, odnosno broj zanimljivih događaja u jedinici vremena.

Visoka osvijetljenost postiže se izvornim konceptom sudarajućih okruglih zraka, prvi put predloženim u INP SB RAS i primijenjenim na VEPP-2000. Detektori KMD-3 i SND nalaze se na mjestima susreta zraka. Registriraju različite procese koji se događaju tijekom anihilacije elektrona s njegovom antičesticom – pozitronom, poput rađanja lakih mezona ili parova nukleon-antinukleon.

Stvaranje VEPP-2000 korištenjem brojnih naprednih rješenja u magnetskom sustavu i sustavu dijagnostike snopa 2012. godine nagrađeno je prestižnom nagradom u području fizike akceleratora. Veksler.

Konzola VEPP-2000. Odavde se kontrolira instalacija.

Osim za računalnu opremu, ovakvi instrument ormari služe i za nadzor i upravljanje instalacijom.

Ovdje je sve jasno, na žaruljama.

Prošavši barem kilometar hodnicima instituta, stigli smo do postaje sinhrotronskog zračenja.

Sinhrotronsko zračenje (SR) nastaje kada se elektroni visoke energije kreću u magnetskom polju u akceleratorima.

Zračenje ima niz jedinstvenih svojstava i može se koristiti za proučavanje materije iu tehnološke svrhe.

Svojstva SR su najizraženija u rendgenskom području spektra, akcelerator-SR izvori su najsvjetliji izvori rendgenskih zraka.

Osim čisto znanstvenih istraživanja, SI se također koristi za primijenjene probleme. Na primjer, razvoj novih materijala za elektrode za litij-ionske baterije za električna vozila ili novih eksploziva.

U Rusiji postoje dva centra za korištenje SR - Izvor Kurčatov SR (KISS) i Sibirski centar za sinkrotronsko i terahercno zračenje (SCSR) INP SB RAN. Sibirski centar koristi SR zrake iz skladišnog prstena VEPP-3 i iz sudarača elektrona i pozitrona VEPP-4.

Ova žuta komora je stanica "Explosion". Istražuje detonaciju eksploziva.

Centar ima razvijenu instrumentalnu bazu za pripremu uzoraka i srodna istraživanja.U centru radi oko 50 znanstvenih grupa iz instituta Sibirskog znanstvenog centra i sa sibirskih sveučilišta.

Instalacija je vrlo gusto opterećena eksperimentima. Posao ovdje ne prestaje ni noću.

Selimo se u drugu zgradu. Soba sa željeznim vratima i natpisom "Ne ulaziti radijacija" - tu smo.

Ovdje je prototip izvora akceleratora epitermalnih neutrona prikladnog za široko uvođenje terapije hvatanja bora neutrona (BNCT) u kliničku praksu. Jednostavno rečeno, ovaj uređaj je za borbu protiv raka.

Otopina koja sadrži bor ubrizgava se u ljudsku krv, a bor se nakuplja u stanicama raka. Tada se tumor ozračuje strujom epitermalnih neutrona, jezgre bora apsorbiraju neutrone, dolazi do nuklearnih reakcija s velikim oslobađanjem energije, uslijed čega bolesne stanice umiru.

BNCT tehnika je testirana na nuklearnim reaktorima koji su korišteni kao izvor neutrona, ali je u njima BNCT teško uvesti u kliničku praksu. Akceleratori čestica su prikladniji za ove svrhe jer su kompaktni, sigurni i daju bolju kvalitetu neutronskog snopa.

U nastavku još nekoliko slika iz ovog laboratorija.

Stječe se potpuni dojam da je ušao u radionicu pogona velikog tipa.

Razvija i proizvodi složenu i jedinstvenu znanstvenu opremu.

Zasebno treba istaknuti podzemne prolaze instituta. Ne znam točno kolika im je ukupna dužina, ali mislim da bi par metro stanica lako moglo stati ovdje. U njima se neznalica vrlo lako izgubi, ali zaposlenici iz njih mogu izaći gotovo bilo gdje u golemoj ustanovi.

Pa, došli smo do instalacije "Valovita zamka" (GOL-3). Pripada klasi otvorenih zamki za držanje subtermonuklearne plazme u vanjskom magnetskom polju.Zagrijavanje plazme u postrojenju provodi se ubrizgavanjem relativističkih elektronskih zraka u prethodno stvorenu deuterijsku plazmu.

Instalacija GOL-3 sastoji se od tri dijela: akceleratora U-2, glavnog solenoida i izlazne jedinice. U-2 izvlači elektrone s katode eksplozivne emisije i ubrzava ih u vrpčastoj diodi do energije reda veličine 1 MeV. Stvorena snažna relativistička zraka se komprimira i ubrizgava u glavni solenoid, gdje nastaje visoka razina mikroturbulencije u deuterijskoj plazmi i zraka gubi do 40% svoje energije, prenoseći je na elektrone plazme.

Na dnu jedinice nalazi se glavni solenoid i izlazni sklop.

A na vrhu - generator elektronskog snopa U-2.

Eksperimenti o fizici zadržavanja plazme u otvorenim magnetskim sustavima, fizici kolektivne interakcije elektronskih zraka s plazmom, interakciji snažnih tokova plazme s materijalima, kao i razvoju plazma tehnologija za znanstvena istraživanja provode se u postrojenju. .

Ideju o ograničenju plazme s više zrcala predložili su 1971. G. I. Budker, V. V. Mirnov i D. D. Ryutov. Zamka s više zrcala skup je povezanih zrcalnih ćelija koje tvore valovito magnetsko polje.

U takvom sustavu, nabijene čestice podijeljene su u dvije skupine: one uhvaćene u pojedinačne zrcalne ćelije i prolazne čestice zarobljene u gubitnom stošcu jedne zrcalne ćelije.

Instalacija je velika i, naravno, samo znanstvenici koji ovdje rade znaju za sve njene čvorove i detalje.

Laserska instalacija GOS-1001.

Ogledalo uključeno u instalaciju ima koeficijent refleksije blizu 100%. Inače će se zagrijati i prsnuti.

Posljednji u turneji, ali možda i najimpresivniji bio je Gas Dynamic Trap (GDT). Mene, osobu daleko od znanosti, podsjetila je na nekakav svemirski brod u radionici za montažu.

GDL postavka, stvorena na Novosibirskom institutu za nuklearnu fiziku 1986., pripada klasi otvorenih zamki i služi za zadržavanje plazme u magnetskom polju. Ovdje se provode eksperimenti na temu kontrolirane termonuklearne fuzije (CTF).

Važan problem CTS-a koji se temelji na otvorenim zamkama je toplinska izolacija plazme od čeone stijenke. Radi se o tome da u otvorenim zamkama, za razliku od zatvorenih sustava kao što su tokamak ili stelarator, plazma istječe iz zamke i ulazi u detektore plazme. U tom slučaju hladni elektroni emitirani pod djelovanjem protoka plazme s površine primatelja plazme mogu prodrijeti natrag u zamku i snažno ohladiti plazmu.

U eksperimentima proučavanja uzdužnog zadržavanja plazme u postrojenju GDT, eksperimentalno je pokazano da ekspandirajuće magnetsko polje iza čepa ispred prijemnika plazme u krajnjim ekspanzijskim spremnicima sprječava prodor hladnih elektrona u zamku i učinkovito toplinski izolira plazma s krajnje stijenke.

U sklopu eksperimentalnog programa GDL-a stalno se radi na poboljšanju stabilnosti plazme, smanjenju i suzbijanju uzdužnih gubitaka plazme i energije iz zamke, proučavanju ponašanja plazme u različitim radnim uvjetima uređaja. objektu, povećava ciljnu temperaturu plazme i gustoću brzih čestica. GDT pogon opremljen je najnaprednijim alatima za dijagnostiku plazme. Većina njih razvijena je na BINP-u, a isporučuju se čak prema ugovorima drugim laboratorijima za plazmu, uključujući strane.

Laseri u INP-u su posvuda, pa tako i ovdje.

Ovo je bila ekskurzija.

Izražavam zahvalnost Vijeću mladih znanstvenika Instituta za nuklearnu fiziku SBRAN na organizaciji ekskurzije i svim zaposlenicima Instituta za nuklearnu fiziku koji su pokazali i ispričali što i kako Institut sada radi. Posebnu zahvalnost želim izraziti Alli Skovorodini, stručnjaku za odnose s javnošću Instituta za nuklearnu fiziku Sibirskog odjela Ruske akademije znanosti, koja je izravno sudjelovala u radu na tekstu ovog izvješća. Također hvala mom prijatelju Ivanu