Taasisi ya Nuclear Fizikia SB RAS (INP) Siberian Hadron Collider (2011)

katika Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia. G.I. Budker SB RAS ilizindua kidunga chenye nguvu cha boriti ya atomiki ya hidrojeni na chembe ya muundo wa nishati ya hadi volti milioni moja za elektroni.

Katika injector hii, boriti ya atomi huundwa kwa kugeuza boriti ya ioni hasi ya hidrojeni inayoharakishwa kwa nishati inayohitajika. Kituo hiki cha majaribio kiliundwa na kutengenezwa kwa agizo la kampuni ya Amerika ya TAE Technologies, ambayo inajishughulisha na uundaji wa kinu ya nyuklia ya nyutroni. Kwa msaada wa ufungaji, wanasayansi wanapanga kufanya kazi ya teknolojia ya kupokanzwa plasma katika reactor ya TAE Technologies na kuonyesha uaminifu na ufanisi wa juu wa vipengele vyote vya injector.

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

Wanasayansi kutoka Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia (INP) ya Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi waliboresha jenereta ya mionzi ya synchrotron waliyounda: walikuwa wa kwanza ulimwenguni kusimamisha uvukizi wa heliamu ya kioevu, ambayo ilipunguza usakinishaji na kuhitaji mara kwa mara. kuongeza mafuta. Jenereta iliyoboreshwa itaanza kufanya kazi katika maabara ya Italia ELETTRA mwanzoni mwa 2018, huduma ya vyombo vya habari ya INP SB RAS iliripoti Alhamisi. "Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia ya SB RAS iliunda wiggler ya juu ya maabara ya ELETTRA - kifaa cha kutengeneza mionzi ya synchrotron - mnamo 2003, mnamo Januari 2018, wafanyikazi wa INP SB RAS watakamilisha uboreshaji wa kisasa wa kifaa hiki, katika ambayo kwa mara ya kwanza itawezekana kuepuka uvukizi wa heliamu ya kioevu katika mfumo wa cryogenic. Gharama ya uboreshaji wa kisasa inakadiriwa kuwa zaidi ya $500,000," ripoti hiyo inasema. Sehemu yenye nguvu ya sumaku huundwa katika wiggler, na kifaa lazima kiwe kilichopozwa na heliamu ya kioevu. "Heliamu huvukiza, na kujaza mafuta hugharimu makumi ya maelfu ya dola kwa mwaka. Tumejifunza jinsi ya kuunda cryostats kulingana na mashine maalum za friji ambazo zinaweza kufanya kazi kwa uaminifu kwa miaka bila uvukizi wa heliamu ya kioevu, ambayo bado haijaonyeshwa na mtu yeyote duniani," huduma ya vyombo vya habari ya mtafiti mkuu katika nukuu za INP SB RAS.

Maabara ya ELETTRA nchini Italia ni eneo la wazi kwa ajili ya majaribio ya kiongeza kasi cha elektroni - chanzo cha mionzi ya synchrotron. Kwa msaada wa mionzi hii, tafiti mbalimbali hufanyika: kutoka kwa utafiti wa muundo wa vifaa na dawa mpya hadi tiba ya seli za saratani.

NOVOSIBIRSK, 25 Desemba. /TASS/. Wanasayansi kutoka Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia (INP) ya Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi huko Novosibirsk wameunda na kuzindua ufungaji wa kipekee "Resin" (mtego wa wazi wa sumaku), ambayo itaruhusu katika siku zijazo kuongeza joto la plasma. kutoka digrii milioni 10 mara kadhaa, Naibu Mkurugenzi wa INP SB RAS aliwaambia waandishi wa habari Jumatatu juu ya kazi ya kisayansi Alexander Ivanov.

Katika siku zijazo, mtego huo utatumika katika kinu ambacho ni rafiki wa mazingira cha thermonuclear kinachofanya kazi bila hidrojeni nzito.

"Tuna usakinishaji wa GDT (mtego wa nguvu wa gesi - noti ya TASS), ambayo tayari tumepasha joto plasma hadi digrii milioni 10. Ikiwa unatoa kwa vipengele vile (kama "Resin" - takriban. TASS), basi joto la plasma linapaswa kuongezeka mara kadhaa. Wazo hili la ukuzaji wa mifumo ya mwendo wa plasma iliwekwa mbele kwa mara ya kwanza ulimwenguni," Ivanov alisema.

Mfano wa kwanza wa ulimwengu wa malezi ya michakato ya volkeno iliundwa kwa kutumia usakinishaji wa kipekee wa kulehemu boriti ya elektroni na wanasayansi kutoka Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia (INP) na Taasisi ya Jiolojia na Madini (IGM) ya Tawi la Siberia la Chuo cha Urusi. Sayansi. Hii ilitangazwa kwa vyombo vya habari na mtafiti mkuu wa IGM SB RAS Viktor Sharapov.

Kulingana na yeye, kwa msaada wa ufungaji wao, wanasayansi waliweza kuyeyusha miamba ambayo ilichukuliwa kutoka kwa volkano ya Avachinsky huko Kamchatka. Sasa wanasayansi wa Siberia wataweza kuiga michakato ya seismic ambayo hutokea kwa kina cha kilomita 40-70, kusoma amana za ore.

Katika Kituo cha Kuongeza kasi cha KEK (Tsukuba, Japani), usakinishaji wa kigunduzi cha Belle II kwenye eneo la mkutano wa mihimili ya kugongana ya SuperKEKB imekamilika, huduma ya vyombo vya habari ya KEK (shirika la Kijapani la uchunguzi wa viongeza kasi vya nishati ya juu) inaripoti. .

Uzito wa jumla wa detector unazidi tani 1400. Moja ya mifumo yake muhimu - calorimeter ya umeme ya tani 40 kulingana na fuwele za iodidi ya cesium - iliundwa na kuendelezwa kwa ushiriki madhubuti wa Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia. G.I. Budker SB RAS (INP SB RAS) na Chuo Kikuu cha Jimbo la Novosibirsk (NGU). Ujumuishaji wa kigunduzi na kichapuzi ni hatua muhimu kuelekea kuanza kwa ukusanyaji wa data mwaka huu.

Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia ya Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi imeunda kifaa maalum ambacho kina athari inayolenga hata uvimbe sugu zaidi.

Wanasayansi wa Siberia hawataki kusema kwamba hii ni mafanikio katika matibabu ya saratani, lakini hawapunguzi sifa zao katika uumbaji wake. Ujuzi wa kisayansi unaitwa "tiba ya kukamata neutroni ya boroni kwa magonjwa ya oncological". Ni ajabu, lakini kiini cha uvumbuzi kinaweza kuingiza matumaini katika roho za makumi ya maelfu ya washirika, ambao hadi sasa hawawezi kusaidiwa na oncologists ... Kifaa ni, bila shaka, kuiweka kwa upole. Kwa kweli ... inachukua eneo maalum la ulinzi la mita 60 za mraba. Mtafiti mkuu wa taasisi Sergey Taskaev alizungumza juu ya kanuni za uendeshaji wa ufungaji na akaelezea kwa nini waundaji wake walikuwa na mashaka.

Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia. G.I. Budker (INP) wa Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi amesaini mkataba wa euro milioni 20 na Kituo cha Ulaya cha Utafiti wa Ion na Antiproton (FAIR, Ujerumani), kulingana na ambayo itatengeneza vifaa vya kipekee kwa kiongeza kasi, Boris. Sharkov, Msomi wa Chuo cha Sayansi cha Urusi, Msomi wa FAIR, aliwaambia waandishi wa habari.

FAIR ndio tata kubwa zaidi ya kuongeza kasi kwa masomo ya fizikia ya kisasa ya nyuklia na nyuklia, iliyoundwa nchini Ujerumani kwa ushiriki wa nchi 15 za ulimwengu. Mradi huo unalinganishwa kwa kiwango na Large Hadron Collider (CERN), gharama yake ya jumla inakadiriwa kuwa euro bilioni moja. Kuanza kwa majaribio katika FAIR kumeratibiwa 2020.

Wanasayansi wa Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia. G.I. Budker SB RAS na Taasisi ya Fizikia ya Jumla. A.M. Chuo cha Sayansi cha Prokhorov, kwa msaada wa ruzuku kutoka kwa Wakfu wa Sayansi ya Urusi, wameunda kizazi kipya cha vifaa vya kasi ya juu vya elektroni-macho kwa ajili ya kuchunguza mihimili katika vichapuzi vya chembe - dissector kulingana na kamera ya mfululizo. Kifaa hiki kinakuwezesha kufuatilia urefu wa kitambaa kwa wakati halisi. Vifaa vilivyotengenezwa tayari vinatumika kwa urekebishaji mzuri wa vifaa vya kuongeza kasi, na pia kusoma mienendo ya mihimili ya uhusiano. Matokeo ya kazi hiyo yalichapishwa katika Jarida la Ala.

NOVOSIBIRSK, 4 Julai. /TASS/. Pete ya kupoeza kwa tata ya kuongeza kasi ya utafiti wa FAIR inayojengwa nchini Ujerumani, ambayo inalinganishwa na Large Hadron Collider (LHC), iliundwa na wataalamu kutoka Taasisi ya Novosibirsk ya Fizikia ya Nyuklia (INP) ya Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi. . Hii iliripotiwa kwa TASS na mkuu wa maabara ya utafiti ya Taasisi Dmitry Schwartz.

"FAIR ina changamoto nyingi za kufanya kazi na ayoni na mihimili ya antiprotoni. Antiprotoni hutolewa wakati boriti ya protoni yenye nishati ya gigaelectronvolts 29 (volti ya elektroni ni kitengo cha kipimo cha nishati ya chembe ya msingi - noti ya TASS) inapowekwa kwenye lengo. Lakini antiprotoni hizi zinahitaji kunaswa kwenye pete na kupozwa - hii ni kazi ya pete yetu ya kupoeza (Pete ya Mtozaji)," Schwartz alisema.

Wanasayansi kutoka Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia ya Tawi la Siberia (INP SB) ya Chuo cha Sayansi cha Urusi wameunda vifaa vya kipekee kwa mfano wa kinu kisicho na mazingira cha kinulia kilichoundwa nchini Marekani.

Kazi hiyo ilifanywa chini ya mkataba wa mamilioni ya dola kati ya Taasisi ya Siberia na kampuni ya Amerika ya Tri Alpha Energy (TAE), Alexei Vasilyev, katibu wa kisayansi wa Chuo cha Sayansi cha Urusi, aliiambia TASS, akikataa kutaja gharama kamili ya utoaji. .

"Kanuni ya mgongano ni rahisi - kuelewa jinsi kitu kinavyofanya kazi, unahitaji kuivunja. Ili kujua jinsi elektroni inavyofanya kazi, unahitaji pia kuivunja. Ili kufanya hivyo, walikuja na mashine ambazo elektroni huharakisha. kwa nguvu nyingi, kugongana, kuangamiza na kugeuka kuwa chembechembe nyingine. Ni kama baiskeli mbili zinazogongana na magari yakitengana," anasema Goldenberg.

Baada ya zamu nyingi, vifungu na ngazi, unaweza kwenda kwenye jopo, ambalo pete za colliders VEPP-3 (iliyojengwa mwaka wa 1967-1971) na VEPP-4M (iliyojengwa mwaka wa 1979, kisasa katika miaka ya 90) hutolewa . Kulingana na Goldenberg, mzunguko wa VEPP-3 ni 74 m, na ule wa VEPP-4M ni 360 m. fizikia tofauti na kuanzisha majaribio tofauti, "mwanafizikia alielezea. Kazi ya colliders inadhibitiwa kutoka kwenye chumba cha kudhibiti, wageni hawaruhusiwi huko. Wafanyikazi wanakadiria kuwa takriban watu 30 hudhibiti vigezo vya vichapuzi.

Majaribio ya mihimili yanafanywa katika moja ya bunkers ya chini ya ardhi. Boris Goldenberg alisema kuwa hivi sasa VEPP-4M inafanya kazi nyuma ya ukuta wa risasi, ambapo chembe huelezea miduara saizi ya uwanja. Bila shaka, haikuwezekana kuona collider kwa macho yako mwenyewe. "Kuna vipimo vya hatari [vya mionzi] kwenye kikusanyiko, huwezi kuwa hapo. Tunalindwa dhidi yake na ukuta wa urefu wa mita na korido, njia zote [kutoka kwake] zinaondolewa na kuzimwa na risasi, yote haya. inalindwa,” mwanafizikia alihakikishia.

Mitambo ambayo wanasayansi hufanya kazi kwenye bunker inaitwa vituo - kila moja ina vifaa vya majaribio. Chembe zilizotawanywa na mgongano zinaweza kutumiwa na fizikia, inaonekana, popote. Kwa mfano, chanzo thabiti cha mionzi hufanya iwezekane kusawazisha vigunduzi vya darubini za anga. Hapa unaweza "kuangazia" granite mnene ili kupata almasi ndani yake. Tomografia ya X-ray na microscopy ya X-ray ya sampuli ni wazi mara 50 kuliko, kwa mfano, kwenye vifaa vya matibabu. Moja ya maendeleo ya hivi karibuni ya wanasayansi ni njia ya upole ya kupambana na saratani. Katika jaribio hili, panya zilizoambukizwa huwashwa na boriti ya "mesh", badala ya kuendelea - hivyo tishu zenye afya haziathiriwa.

Mradi unaofaa zaidi kwa leo ni kufanya kazi kwenye kiongeza kasi cha chembe. Sasa taasisi yenyewe inafadhili kazi hiyo na imewekeza takriban rubles bilioni 2 katika mradi huo kwa zaidi ya miaka 10. Robo ya handaki ya sehemu ya chini ya ardhi ya kichochezi tayari imekamilika kwenye eneo la taasisi, ambayo mzunguko wake utakuwa mita 800. Mkurugenzi Pavel Logachev alikadiria gharama ya jumla ya mradi huo kwa takriban bilioni 34 rubles. Wanasayansi wanapendekeza kwamba mgongano huu wa elektroni-positron utaweza kufungua "fizikia mpya" kwa ulimwengu.

Natalia Gredina

Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia. G. I. Budker SB RAS ni taasisi iliyoanzishwa mwaka wa 1958 katika Novosibirsk Academgorodok kwa misingi ya maabara ya mbinu mpya za kuongeza kasi ya Taasisi ya Nishati ya Atomiki, inayoongozwa na I. V. Kurchatov. INP ni taasisi kubwa zaidi ya Chuo cha Sayansi cha Urusi. Jumla ya wafanyikazi wa Taasisi ni takriban watu 2900. Miongoni mwa wanasayansi wa Taasisi hiyo kuna wanachama 5 kamili wa Chuo cha Sayansi cha Kirusi, wanachama 6 wanaofanana wa Chuo cha Sayansi cha Kirusi, kuhusu Madaktari 60 wa Sayansi, Wagombea 160 wa Sayansi. INP imefanya kazi ya kuvutia sana kwa Gari Kubwa la Hadron Collider huko CERN.

Yote ilianza na hii: VEP-1 (Mihimili ya Elektroni Inayogongana)
Mgongano wa kwanza duniani, uliojengwa mwaka wa 1963 ili kuchunguza uwezekano wa kuzitumia katika majaribio ya fizikia ya chembe. VEP-1 ndio mgongano pekee katika historia ambapo mihimili huzunguka na kugongana katika ndege iliyo wima.

Sasa vichapuzi viwili vinafanya kazi katika INP SB RAS: VEPP-4 na VEPP-2000.
Mgongano wa elektroni-positron wa VEPP-2000, ambayo pia ilianza mnamo 2000, imekuwa aina ya kaka mdogo wa Collider Kubwa ya Hadron. Ikiwa nishati ya chembe kwenye mgongano wa Uropa ilifikia gigaelectronvolts 100 kwa boriti (jumla ya nishati ni gigaelectronvolts 200), basi mgongano wa Siberia ni dhaifu mara 100 - megaelectronvolts 2000 au 2 gigaelectronvolts.

Mojawapo ya kazi kuu za mgongano mpya ni kupima vigezo vya maangamizi ya jozi ya elektroni-positron kuwa hadroni - mesoni na baryons - kwa usahihi wa juu zaidi. Positroni na elektroni - chembe na antiparticle - zinaweza kuangamiza wakati wa migongano, na kugeuka kabisa kuwa mionzi ya umeme. Walakini, kwa nguvu zingine, migongano hii inaweza kutoa chembe zingine - zinazojumuisha mbili (mesons) au quark tatu (baryoni - protoni na neutroni).
Muundo wa ndani wa protoni na neutroni bado haujaeleweka kikamilifu.

Kupoeza papo hapo kwa miguu na nitrojeni.

Niliambiwa kwamba kwa sasa ni mojawapo ya sumaku zenye nguvu zaidi duniani.

Usimamizi wa VEPP-2000

Mchanganyiko wa kuongeza kasi wa VEPP-4 ni kituo cha kipekee cha kufanya majaribio na mihimili inayogongana ya elektroni-positron yenye nishati nyingi. Mchanganyiko wa VEPP-4 ni pamoja na injector (nishati ya boriti hadi 350 MeV), pete ya kuhifadhi VEPP-3 (hadi 2 GeV), na collider ya elektroni-positron VEPP-4M (hadi 6 GeV).

Mgongano wa VEPP-4M na kigunduzi cha ulimwengu wote cha chembe za msingi KEDR imekusudiwa kwa majaribio ya fizikia ya nishati ya juu.

VEPP-4M ilitekeleza mfumo wa kupima nishati ya chembe kwa njia ya uondoaji wa resonant na hitilafu ya jamaa ya hadi 10-7, ambayo haipatikani katika maabara nyingine yoyote duniani. Mbinu hii inafanya uwezekano wa kupima wingi wa chembe za msingi kwa usahihi wa juu sana.

Katika miaka ya hivi karibuni, lengo la majaribio mengi ni kipimo cha usahihi cha wingi wa chembe za msingi.

Mbali na fizikia ya juu ya nishati, tata ya VEPP-4 hutumiwa kwa ajili ya utafiti kwa kutumia mihimili iliyotolewa ya mionzi ya synchrotron. Maeneo makuu ni sayansi ya vifaa, utafiti wa michakato ya kulipuka, akiolojia, biolojia na dawa, nanoteknolojia, nk.

Zaidi ya mashirika 30 ya Kirusi na nje ya nchi hufanya utafiti katika vifaa vya tata ya VEPP-4, ikiwa ni pamoja na taasisi za Chuo cha Sayansi cha Kirusi kutoka Novosibirsk, Yekaterinburg, Krasnoyarsk, Tomsk, St. Petersburg, Moscow, nk, pamoja na taasisi za kigeni. kutoka Ujerumani, Ufaransa, Italia, Uswizi, Uhispania, Marekani, Japan na Korea Kusini.

Mzunguko wa VEPP-4m ni mita 366.

Pete zake za nusu hupita chini ya ardhi

Katika pete ya hifadhi ya VEPP-3, majaribio katika fizikia ya nyuklia hufanyika kwenye shabaha ya gesi ya ndani, ambayo ni ndege ya gesi (deuterium au hidrojeni) ya nguvu ya rekodi ambayo huingizwa moja kwa moja kwenye chumba cha utupu cha pete ya kuhifadhi.

Urefu wa pete ya kuhifadhi VEPP-3 ni 74.4 m, nishati ya sindano ni 350 MeV, na nishati ya juu ni 2000 MeV.

Maeneo makuu ya kazi ya VEPP-3 kwa sasa ni mkusanyiko na sindano ya elektroni na positroni kwenye mgongano wa VEPP-4M, hufanya kazi kama chanzo cha mionzi ya synchrotron na majaribio ya shabaha ya gesi ya ndani, juu ya kutawanya elektroni na deuteroni za polarized. .

Kikusanya-baridi ya tata ya sindano.

Kituo cha GDT (mtego wa nguvu wa gesi) ni kisimamo cha uchunguzi wa majaribio wa matatizo muhimu ya kimwili yanayohusiana na kufungwa kwa plasma ya thermonuclear katika mifumo ndefu ya aina ya wazi ya magnetic. Miongoni mwa masuala yanayochunguzwa ni fizikia ya upotevu wa longitudinal wa chembe na nishati, usawa na uthabiti wa magnetohydrodynamic ya plazima, na kutokuwa na utulivu mdogo.

Majaribio katika kituo cha GDL yalitoa majibu kwa maswali kadhaa ya kitambo ya fizikia ya plasma moto.

Kitengo cha GDL kwa sasa kinaboreshwa. Madhumuni ya uboreshaji wa kisasa ni kutumia sindano zenye nguvu za atomiki za kizazi kipya kwa kupokanzwa plasma. Sindano kama hizo, kwa mujibu wa mahesabu, hufanya iwezekanavyo kupata rekodi ya vigezo vya plasma ya moto, ambayo itafanya iwezekanavyo kufanya mfululizo wa majaribio juu ya utafiti wa kina wa fizikia ya kufungwa kwa plasma na joto na vigezo tabia ya athari za fusion ya baadaye.

Multimirror plasma trap GOL-3.
Katika kituo cha GOL-3, majaribio yanafanywa kusoma mwingiliano wa plasma na uso. Madhumuni ya majaribio haya ni kuchagua nyenzo bora za kimuundo kwa vipengee vya kinu ya nyuklia ambayo inagusana na plasma ya moto.

Ufungaji wa GOL-3 ni solenoid, ambayo coils nyingi (vipande 110) huwekwa, na kujenga uwanja wa magnetic wenye nguvu ndani ya tube. Kabla ya operesheni ya ufungaji, pampu za utupu husukuma hewa kutoka kwa bomba, baada ya hapo atomi za deuterium hudungwa ndani. Kisha, yaliyomo ya bomba lazima iwe moto hadi makumi ya mamilioni ya digrii, kupitisha boriti ya chembe za kushtakiwa.

Inapokanzwa huendelea katika hatua mbili - kutokana na malipo ya umeme, preheating hadi digrii elfu 20 hupatikana, na kisha inapokanzwa hadi digrii milioni 50-60 hufanywa na "sindano" ya boriti ya elektroni. Katika hali hii, plasma inafanyika kwa sehemu tu ya pili - wakati huu, vyombo huchukua usomaji kwa uchambuzi unaofuata.

Wakati huu wote, voltage inatumika kwa coils, na kujenga shamba magnetic ndani yao ya karibu tano Tesla.
Shamba kali kama hilo, kutii sheria za mwili, huwa na kubomoa coils, na ili kuzuia hili, zimefungwa na vifunga vya chuma vikali.

Kwa jumla, kuna "shots" kadhaa kwa siku, zinazotumia takriban 30 MW ya nguvu za umeme kwa kila mmoja. Nishati hii inatoka kwa kituo cha umeme cha Novosibirsk kupitia mtandao tofauti.

Ufungaji wa FEL katika Taasisi ya Kemikali ya Kinetiki na Mwako, karibu na INP.
Laser za elektroni za bure zinajumuisha nodi mbili - undulator na resonator ya macho.
Wazo ni hili - boriti ya elektroni inaruka kupitia sehemu yenye uwanja wa sumaku unaobadilisha ishara. Chini ya ushawishi wa uwanja huu, elektroni wanalazimika kuruka si kwa mstari wa moja kwa moja, lakini pamoja na trajectory fulani ya sinusoidal, wavy. Kufanya harakati hii ya kutetemeka, elektroni za relativistic hutoa mwanga, ambayo kwa mstari wa moja kwa moja huingia kwenye resonator ya macho, ndani ambayo kuna utupu wa mambo (milimita 10-10 za zebaki).

Katika ncha tofauti za bomba kuna vioo viwili vikubwa vya shaba. Njiani kutoka kioo hadi kioo na nyuma, mwanga hupata nguvu nzuri, ambayo sehemu yake ni pato kwa watumiaji. Elektroni, ambazo zimetoa nishati katika mionzi ya umeme, hugeuka kupitia mfumo wa sumaku za kupinda, kurudi kwenye resonators za RF na hupungua huko.

Vituo vya watumiaji, ambavyo kuna sita leo, viko kwenye ghorofa ya pili ya jengo nje ya ukumbi wa kuongeza kasi, ambapo haiwezekani kukaa wakati wa operesheni ya FEL. Mionzi hiyo inaongozwa kwenda juu kupitia mabomba yaliyojaa nitrojeni kavu.

Hasa, mionzi kutoka kwa kituo hiki imetumiwa na wanabiolojia kuunda mbinu mpya ya kusoma mifumo tata ya molekuli.

Kwa wanakemia, uwezekano wa kudhibiti athari za kiuchumi sana kutoka kwa mtazamo wa nishati hufungua. Wanafizikia wanahusika katika utafiti wa metamatadium - nyenzo za bandia ambazo zina index mbaya ya refractive katika aina fulani ya urefu wa wimbi, kuwa haionekani kabisa, nk.

Kama inavyoonekana kutoka kwa "mlango", jengo lina, labda, kiwango cha usalama mara 100 kwa ulinzi wa mionzi.

Kwa maswali yote kuhusu matumizi ya picha, andika kwa barua pepe.

Juni 6, 2016

60 risasi | 12.02.2016

Mnamo Februari, kama sehemu ya siku za sayansi katika Novosibirsk Academgorodok, nilikwenda kwenye safari ya INP. Kilomita za njia za chini ya ardhi, viongeza kasi vya chembe, leza, jenereta za plasma na maajabu mengine ya sayansi katika ripoti hii.

Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia. G.I. Budker (BINP SB RAS) ni taasisi kubwa zaidi ya kitaaluma nchini, mojawapo ya vituo vinavyoongoza duniani katika nyanja ya fizikia ya nishati ya juu na accelerators, fizikia ya plasma na muunganisho unaodhibitiwa wa thermonuclear. Taasisi hiyo hufanya majaribio makubwa katika fizikia ya chembe za msingi, hutengeneza vichapuzi vya kisasa, vyanzo vikali vya mionzi ya synchrotron na leza za elektroni za bure. Katika maeneo mengi, Taasisi hiyo ndiyo pekee nchini Urusi.

Vifaa vya kwanza ambavyo mgeni hukutana na haki kwenye ukanda wa taasisi ni resonator na sumaku ya kupiga kutoka VEPP-2M. Leo maonyesho ya makumbusho.
Hivi ndivyo resonator inavyoonekana. Kwa kweli, hii ni kichochezi cha chembe ya msingi.

Kituo cha VEPP-2M chenye mihimili ya elektroni-positron inayogongana kilianza kufanya kazi mnamo 1974. Hadi 1990, ilikuwa ya kisasa mara kadhaa, sehemu ya sindano iliboreshwa, na vigunduzi vipya viliwekwa kwa majaribio ya fizikia ya nishati ya juu.

Sumaku ya mzunguko ikigeuza boriti ya chembe za msingi kupita kwenye pete.

VEPP-2M ni mojawapo ya migongano ya kwanza duniani. Mwandishi wa wazo la ubunifu la kusukuma mihimili inayogongana ya chembe za msingi alikuwa mkurugenzi wa kwanza wa Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia ya Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi - G. I. Budker. Wazo hili likawa mapinduzi katika fizikia ya nishati ya juu na kuruhusu majaribio kufikia kiwango kipya kimsingi. Sasa kanuni hii inatumika duniani kote, ikiwa ni pamoja na katika Collider Kubwa ya Hadron.

Kituo kinachofuata ni changamano cha kuongeza kasi cha VEPP-2000.

Mgongano wa VEPP-2000 ni kituo cha kisasa kilicho na mihimili ya elektroni-positron inayogongana, iliyojengwa kwenye INP SB RAS mapema miaka ya 2000 badala ya pete ya VEPP-2M, ambayo ilikamilisha kwa ufanisi programu ya fizikia. Pete mpya ya kuhifadhi ina anuwai ya nishati kutoka 160 hadi 1000 MeV kwa kila boriti, na mpangilio wa mwangaza wa juu zaidi, ambayo ni, idadi ya matukio ya kupendeza kwa kila wakati wa kitengo.

Mwangaza wa juu unapatikana kwa kutumia dhana ya awali ya mihimili ya pande zote inayogongana, iliyopendekezwa kwanza kwenye INP SB RAS na kutumika katika VEPP-2000. Vigunduzi vya KMD-3 na SND viko kwenye sehemu za mikutano ya boriti. Wanasajili michakato mbalimbali ambayo hutokea wakati wa kuangamizwa kwa elektroni na antiparticle yake - positron, kama vile kuzaliwa kwa mesons mwanga au jozi za nucleon-anucleon.

Uundaji wa VEPP-2000 kwa kutumia suluhisho kadhaa za hali ya juu katika mfumo wa sumaku na mfumo wa utambuzi wa boriti mnamo 2012 ulipewa Tuzo la kifahari katika uwanja wa fizikia ya kuongeza kasi. Veksler.

Console VEPP-2000. Kuanzia hapa, ufungaji unadhibitiwa.

Mbali na vifaa vya kompyuta, makabati ya vyombo vile pia hutumiwa kufuatilia na kudhibiti ufungaji.

Kila kitu ni wazi hapa, kwenye balbu za mwanga.

Baada ya kutembea angalau kilomita kando ya barabara za taasisi hiyo, tulifika kwenye kituo cha mionzi ya synchrotron.

Mionzi ya Synchrotron (SR) hutokea wakati elektroni zenye nishati nyingi husogea kwenye uwanja wa sumaku katika vichapuzi.

Mionzi ina idadi ya sifa za kipekee na inaweza kutumika kusoma maada na kwa madhumuni ya kiteknolojia.

Sifa za SR hutamkwa zaidi katika safu ya X-ray ya wigo, vyanzo vya kuongeza kasi-SR ndio vyanzo vyenye mkali zaidi vya X-rays.

Mbali na utafiti wa kisayansi tu, SI pia hutumiwa kwa shida zinazotumika. Kwa mfano, maendeleo ya nyenzo mpya za electrode kwa betri za lithiamu-ion kwa magari ya umeme au milipuko mpya.

Kuna vituo viwili vya matumizi ya SR nchini Urusi - Kurchatov SR Source (KISS) na Kituo cha Siberia cha Synchrotron na Terahertz Radiation (SCSR) ya INP SB RAS. Kituo cha Siberia kinatumia mihimili ya SR kutoka kwa pete ya hifadhi ya VEPP-3 na kutoka kwa mgongano wa elektroni-positron wa VEPP-4.

Chumba hiki cha manjano ndicho kituo cha "Mlipuko". Inachunguza ulipuaji wa vilipuzi.

Kituo kina msingi muhimu wa utayarishaji wa sampuli na tafiti zinazohusiana.Karibu vikundi 50 vya kisayansi kutoka kwa taasisi za Kituo cha Sayansi cha Siberia na kutoka vyuo vikuu vya Siberia hufanya kazi katikati.

Ufungaji umejaa majaribio kwa nguvu sana. Kazi haiishii hapa hata usiku.

Tunahamia kwenye jengo lingine. Chumba kilicho na mlango wa chuma na uandishi "Usiingie mionzi" - tuko hapa.

Huu hapa ni mfano wa chanzo cha kichapuzi cha neutroni za epithermal zinazofaa kwa utangulizi mkubwa wa tiba ya kukamata nyutroni ya boroni (BNCT) katika mazoezi ya kimatibabu. Kuweka tu, kifaa hiki ni kwa ajili ya kupambana na saratani.

Suluhisho lililo na boroni hudungwa ndani ya damu ya binadamu, na boroni hujilimbikiza kwenye seli za saratani. Kisha tumor huwashwa na mkondo wa neutroni za epithermal, nuclei ya boroni inachukua neutroni, athari za nyuklia hutokea kwa kutolewa kwa nishati kubwa, kama matokeo ya ambayo seli za ugonjwa hufa.

Mbinu ya BNCT imejaribiwa kwenye vinu vya nyuklia ambavyo vilitumika kama chanzo cha neutroni, lakini ni vigumu kuanzisha BNCT katika mazoezi ya kimatibabu ndani yake. Vichapuzi vya chembe vinafaa zaidi kwa madhumuni haya kwa sababu ni kompakt, salama na hutoa ubora bora wa boriti ya neutroni.

Chini ni baadhi ya picha zaidi kutoka kwa maabara hii.

Mtu anapata hisia kamili kwamba aliingia kwenye karakana ya mmea wa aina kubwa.

Inakuza na kutengeneza vifaa vya kisayansi ngumu na vya kipekee.

Tofauti, ni lazima ieleweke vifungu vya chini ya ardhi vya Taasisi. Sijui urefu wao wote ni kiasi gani, lakini nadhani vituo kadhaa vya metro vinaweza kutoshea hapa kwa urahisi. Ni rahisi sana kwa mtu asiyejua kupotea ndani yao, lakini wafanyakazi wanaweza kutoka kwao karibu popote katika taasisi kubwa.

Kweli, tulifika kwenye ufungaji "Mtego wa bati" (GOL-3). Ni ya darasa la mitego iliyo wazi ya kuweka plasma ya nyuklia katika uwanja wa nje wa sumaku.Kupokanzwa kwa plasma kwenye kituo hufanywa kwa sindano ya mihimili ya elektroni inayohusiana kwenye plasma ya deuterium iliyoundwa hapo awali.

Ufungaji wa GOL-3 una sehemu tatu: kasi ya U-2, solenoid kuu na kitengo cha pato. U-2 huchota elektroni kutoka kwa cathode ya utoaji wa mlipuko na kuharakisha yao katika diode ya Ribbon hadi nishati ya utaratibu wa 1 MeV. Boriti yenye nguvu ya relativistic imesisitizwa na kuingizwa kwenye solenoid kuu, ambapo kiwango cha juu cha microturbulence hutokea kwenye plasma ya deuterium na boriti hupoteza hadi 40% ya nishati yake, kuihamisha kwa elektroni za plasma.

Chini ya kitengo ni solenoid kuu na mkutano wa plagi.

Na juu - jenereta ya boriti ya elektroni U-2.

Majaribio juu ya fizikia ya kufungwa kwa plasma katika mifumo ya wazi ya sumaku, fizikia ya mwingiliano wa pamoja wa mihimili ya elektroni na plasma, mwingiliano wa plasma yenye nguvu inapita na vifaa, na vile vile maendeleo ya teknolojia ya plasma ya utafiti wa kisayansi hufanywa katika kituo hicho. .

Wazo la kufungwa kwa plasma ya vioo vingi lilipendekezwa mnamo 1971 na G. I. Budker, V. V. Mirnov, na D. D. Ryutov. Mtego wa vioo vingi ni seti ya seli za kioo zilizounganishwa zinazounda uga wa sumaku bati.

Katika mfumo kama huo, chembe za kushtakiwa zimegawanywa katika vikundi viwili: zile zilizokamatwa kwenye seli za kioo moja na chembe za usafirishaji ambazo zimeanguka kwenye koni ya upotezaji ya seli moja ya kioo.

Ufungaji ni mkubwa na, bila shaka, wanasayansi tu wanaofanya kazi hapa wanajua kuhusu nodes zake zote na maelezo.

Ufungaji wa laser GOS-1001.

Kioo kilichojumuishwa katika ufungaji kina mgawo wa kutafakari karibu na 100%. Vinginevyo, itakuwa joto na kupasuka.

Ya mwisho katika ziara, lakini labda ya kuvutia zaidi ilikuwa Mtego wa Nguvu ya Gesi (GDT). Kwangu mimi, mtu mbali na sayansi, alinikumbusha aina fulani ya meli ya anga katika duka la kusanyiko.

Mpangilio wa GDL, ulioundwa katika Taasisi ya Novosibirsk ya Fizikia ya Nyuklia mwaka wa 1986, ni wa darasa la mitego ya wazi na hutumikia kuzuia plasma katika uwanja wa magnetic. Majaribio yanafanywa hapa juu ya muunganisho wa kudhibiti joto wa nyuklia (CTF).

Tatizo muhimu la CTS kulingana na mitego ya wazi ni kutengwa kwa mafuta ya plasma kutoka kwa ukuta wa mwisho. Ukweli ni kwamba katika mitego iliyo wazi, tofauti na mifumo iliyofungwa kama tokamak au stellarator, plasma inapita nje ya mtego na kuingia kwenye detectors za plasma. Katika kesi hii, elektroni baridi zinazotolewa chini ya hatua ya mtiririko wa plasma kutoka kwa uso wa kipokezi cha plasma zinaweza kupenya nyuma kwenye mtego na kupoza plasma kwa nguvu.

Katika majaribio ya uchunguzi wa kufungwa kwa plasma ya longitudinal kwenye kituo cha GDT, ilionyeshwa kwa majaribio kuwa uwanja wa sumaku unaopanuka nyuma ya plagi mbele ya kipokea plasma kwenye mizinga ya upanuzi ya mwisho huzuia kupenya kwa elektroni baridi kwenye mtego na kuhami joto kwa ufanisi. plasma kutoka kwa ukuta wa mwisho.

Kama sehemu ya mpango wa majaribio wa GDL, kazi ya mara kwa mara inafanywa ili kuongeza uthabiti wa plasma, kupunguza na kukandamiza upotezaji wa muda mrefu wa plasma na nishati kutoka kwa mtego, kusoma tabia ya plasma chini ya hali mbali mbali za uendeshaji wa kituo. , ongeza joto la plasma inayolengwa na msongamano wa chembe za haraka. Kituo cha GDT kina vifaa vya juu zaidi vya uchunguzi wa plasma. Nyingi zao zimetengenezwa katika BINP na hata hutolewa chini ya kandarasi kwa maabara nyingine za plasma, zikiwemo za kigeni.

Laser katika INP ziko kila mahali na hapa pia.

Hii ilikuwa safari.

Natoa shukrani zangu kwa Baraza la Wanasayansi Vijana wa INP SB RAS kwa kuandaa matembezi hayo na kwa wafanyakazi wote wa INP, ambao walionyesha na kueleza nini na jinsi taasisi inavyofanya sasa. Ningependa kutoa shukrani maalum kwa Alla Skovorodina, mtaalamu wa mahusiano ya umma wa Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia, SB RAS, ambaye alishiriki moja kwa moja katika kazi ya maandishi ya ripoti hii. Pia asante kwa rafiki yangu Ivan