Случайны выбор дневника Раскрыть/свернуть полный список возможностей


Найдено 17 сообщений
Cообщения с меткой

ниц «ки» - Самое интересное в блогах

Следующие 30  »
eco-pravda

Ускорительные программы НИЦ «КИ» - на НТВ

Вторник, 04 Марта 2025 г. 21:34 (ссылка)



Российские ускорители видят невидимое


и позволят уничтожать раковые опухоли


 


Создавать лекарства без побочных эффектов, новые материалы для современных космических кораблей, а также изучать историю в России возможно с помощью ускорителя заряженных частиц. На этих мегаустановках не только решают практические задачи, но и проводят фундаментальные исследования. Кроме того, идет работа над созданием отечественных аппаратов нового поколения.


 


Курчатовский синхротрон — один из самых молодых российских ускорителей. Он запущен в 1999 году, но исследования несколько выходят за пределы понимания того, чем здесь должны заниматься.


2mrNTV_issi2 (394x244, 83Kb)Хранитель античных древностей исторического музея привез небольшой сверток, содержимое которого для него — настоящее сокровище. Речь идет о фигурном сосуде из некрополя Тамани. Чтобы узнать его устройство, способ изготовления и оценить, как артефакт выглядел в IV веке до нашей эры, археологи стараются использовать все возможности. В 2015 году в Курчатовском институте появилась лаборатория, исследующая археологические экспонаты и предметы искусства.


 


Елена Терещенко, ведущий научный сотрудник, начальник лаборатории естественно-научных методов в гуманитарных науках НИЦ «Курчатовский институт»: «Пошли первые работы, чтобы получить скрытую информацию технологическую, связанную с историческим контекстом. Мы начали постепенно внедрять методы современного материаловедения в изучение объектов культурного наследия, по сути, формируя направление исторического материаловедения как таковое».


 


Изначально ускорители элементарных частиц создавались для совершенно других целей — изысканий в области физики высоких энергий и создания оружейного плутония. Но особенность работы ускорителя в том, что попутно он генерирует мощное излучение, в том числе рентгеновское, которое позволило проводить исследования на уровне отдельных атомов.


Михаил Ковальчук, президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»: «Это первый на постсоветском пространстве и один из немногих в мире специализированных источников синхротронного излучения. То есть ускоритель построен не для физики высоких энергий, как обычно, а оптимизирован на получение яркого и мощного рентгеновского излучения».


 


Ускорители применяются в совершенно разных областях, начиная от создания лекарств и заканчивая предсказанием свойств новых материалов. Но сегодня объект исследования — старый кувшинчик для масла, который, на первый взгляд, не впечатляет масштабом. Первый этап, по сути, обычная томография. На экране заметны скрытые от глаз швы внутри сосуда, он как бы склеен из нескольких элементов.


Денис Журавлёв, хранитель античной коллекции Государственного исторического музея: «Видно, как мастер задумывал этот сосуд, порядок, в котором он соединял элементы. Казалось бы, зачем это нужно? Мы полностью реконструируем технологию его изготовления. Тут что-то другой фактуры. Это, возможно, остатки содержимого. Горлышко узенькое, выковыривать придется осторожно».


Следующие этапы изучения проходят с применением синхротронного излучения. Определяют места, где сохранились следы краски, заодно возьмут образец содержимого сосуда и проведут фазовый анализ, чтобы определить минеральный состав, то есть выяснить, что же хранили в бутылочке.


Денис Журавлёв: «Для нас, для исторического музея, для меня как для хранителя античных древностей сотрудничество с Курчатовским институтом стало неким волшебством, благодаря которому мы смогли ответить на вопросы, которые мучали нас много лет».


 


Синхротрон универсален, он обрастает десятками станций-лабораторий, каждая для своих задач.


Никита Марченков, руководитель Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований: «Изначально в синхротронном зале, когда запускали, было пять станций экспериментальных. Сегодня уже полтора десятка экспериментальных лабораторий работают, еще есть программа развития, около 10 лабораторий будут построены в ближайшие годы».


 


2mrNTV_u70s (390x220, 89Kb)Но порой их назначение выходит даже за пределы научных изысканий. Понять, о чем идет речь, можно в Протвине, где расположен самый большой ускоритель в России. Хронология такая: в 1967 году ускоритель был запущен, в 1985-м прошла первая модернизация, добавили малое кольцо, так называемый бустер, и еще один линейный ускоритель. Следующая модернизация происходит сейчас. Меняют в том числе систему охлаждения. На насосах еще советский знак качества. Их всего надо заменить больше 200, но самое интересное, что после этой модернизации не только повышается надежность всего комплекса, но и его назначение расширяется. Кроме высоколобых вопросов фундаментальной науки, здесь будут решаться и вполне практические задачи, понятные нам с вами, например, медицина.


Владимир Калинин, заместитель начальника отделения ускорительного комплекса Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Частицы попадают в канал, который сейчас модернизируется, и по этому каналу они будут переводиться в экспериментально-клинический ионно-лучевой комплекс, где будут расположены кабины с пациентами». Мишенью для летящих быстрее мысли частиц станет раковая опухоль, которую нужно уничтожить, не повредив здоровые ткани, например, глаз.


Владислав Понитков, заместитель директора по инвестиционному развитию Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Ускоритель по факту превращается в медицинский прибор, некое медицинское изделие. Строительно-монтажные работы планируем завершить в 2025 году, суммарная пропускная способность на три медицинских кабины — 600 человек в год».


 


Кажется странным, что использовать исполинский ускоритель, чтобы облучать опухоль, — задача ничтожная при его мощности. Во-первых, если установка уже есть, почему бы ею не воспользоваться. Во-вторых, когда здесь начнут лечить людей, это будет что-то вроде прототипа.


2mrNTV_Ego2 (448x257, 94Kb)Виктор Егорычев, доктор физико-математических наук, директор Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Мы сейчас отрабатываем технологию лечения пациента, а потом источник, то есть сам ускоритель, он будет совершенно другой, меньших размеров, он будет буквально 10–15 метров максимум. Тогда это можно будет размещать в подвале любой поликлиники».



Все же основа новой технологии — пусть и проходящий модернизацию, но синхротрон прошлого века. Блестящий инструмент для решения научных задач, но со своими ограничениями, потому на следующий год запланировано начало строительства нового комплекса.


 


Виктор Егорычев: «Если вы все время модернизируете стеариновую свечу, вы никогда не сделаете лампочку Эдисона. То есть необходим качественный скачок и в науке тоже. Для этого сейчас по указу президента разрабатывается проект, который называется „СИЛА».


«СИЛА» расшифровывается как «синхротрон-лазер». Периметр кольца ускорителя — 1 километр 100 метров. Мощность в 6 гигаэлектронвольт позволяет проникать в объекты глубже, видеть их более детально. Но его главная особенность — таких в России еще не строили — изучать в динамике, как формируются атомные структуры.


 


Михаил Пресняков, начальник управления по созданию исследовательских установок НИЦ «Курчатовский институт»: «Когда вы снимаете объект, он под воздействием лазера разрушается. Видя на уровне единичных атомов, как разрушается структура, вы можете представить, как её собрать обратно». 


Получается что-то вроде сверхзамедленной рентгеновской съемки, запущенной в обратную сторону. Для чего это нужно?


 


Михаил Ковальчук: «То, что мы делаем повседневно: создание лекарств, создание новых материалов перевести на качественно новый уровень и поддерживать на лучшем уровне в мире, ещё и вырываясь вперед и делая то, чего ещё ни у кого нет. Вот ответ».


 


 Новые технологии называются «природоподобными». Они позволят, воспроизводя естественные процессы, создавать материалы с заданными свойствами, в том числе и такие, которые раньше считались невозможными.


 


ОпубликованоАлексей Квашенкин«НТВ»


Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

Ускорительные программы НИЦ «КИ» - на НТВ

Воскресенье, 02 Марта 2025 г. 19:26 (ссылка)


Российские ускорители видят невидимое


и позволят уничтожать раковые опухоли


 


Создавать лекарства без побочных эффектов, новые материалы для современных космических кораблей, а также изучать историю в России возможно с помощью ускорителя заряженных частиц. На этих мегаустановках не только решают практические задачи, но и проводят фундаментальные исследования. Кроме того, идет работа над созданием отечественных аппаратов нового поколения.


 


Курчатовский синхротрон — один из самых молодых российских ускорителей. Он запущен в 1999 году, но исследования несколько выходят за пределы понимания того, чем здесь должны заниматься.


2mrNTV_issi2 (394x244, 83Kb)Хранитель античных древностей исторического музея привез небольшой сверток, содержимое которого для него — настоящее сокровище. Речь идет о фигурном сосуде из некрополя Тамани. Чтобы узнать его устройство, способ изготовления и оценить, как артефакт выглядел в IV веке до нашей эры, археологи стараются использовать все возможности. В 2015 году в Курчатовском институте появилась лаборатория, исследующая археологические экспонаты и предметы искусства.


 


Елена Терещенко, ведущий научный сотрудник, начальник лаборатории естественно-научных методов в гуманитарных науках НИЦ «Курчатовский институт»: «Пошли первые работы, чтобы получить скрытую информацию технологическую, связанную с историческим контекстом. Мы начали постепенно внедрять методы современного материаловедения в изучение объектов культурного наследия, по сути, формируя направление исторического материаловедения как таковое».


 


Изначально ускорители элементарных частиц создавались для совершенно других целей — изысканий в области физики высоких энергий и создания оружейного плутония. Но особенность работы ускорителя в том, что попутно он генерирует мощное излучение, в том числе рентгеновское, которое позволило проводить исследования на уровне отдельных атомов.


Михаил Ковальчук, президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»: «Это первый на постсоветском пространстве и один из немногих в мире специализированных источников синхротронного излучения. То есть ускоритель построен не для физики высоких энергий, как обычно, а оптимизирован на получение яркого и мощного рентгеновского излучения».


 


Ускорители применяются в совершенно разных областях, начиная от создания лекарств и заканчивая предсказанием свойств новых материалов. Но сегодня объект исследования — старый кувшинчик для масла, который, на первый взгляд, не впечатляет масштабом. Первый этап, по сути, обычная томография. На экране заметны скрытые от глаз швы внутри сосуда, он как бы склеен из нескольких элементов.


Денис Журавлёв, хранитель античной коллекции Государственного исторического музея: «Видно, как мастер задумывал этот сосуд, порядок, в котором он соединял элементы. Казалось бы, зачем это нужно? Мы полностью реконструируем технологию его изготовления. Тут что-то другой фактуры. Это, возможно, остатки содержимого. Горлышко узенькое, выковыривать придется осторожно».


Следующие этапы изучения проходят с применением синхротронного излучения. Определяют места, где сохранились следы краски, заодно возьмут образец содержимого сосуда и проведут фазовый анализ, чтобы определить минеральный состав, то есть выяснить, что же хранили в бутылочке.


Денис Журавлёв: «Для нас, для исторического музея, для меня как для хранителя античных древностей сотрудничество с Курчатовским институтом стало неким волшебством, благодаря которому мы смогли ответить на вопросы, которые мучали нас много лет».


 


Синхротрон универсален, он обрастает десятками станций-лабораторий, каждая для своих задач.


Никита Марченков, руководитель Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований: «Изначально в синхротронном зале, когда запускали, было пять станций экспериментальных. Сегодня уже полтора десятка экспериментальных лабораторий работают, еще есть программа развития, около 10 лабораторий будут построены в ближайшие годы».


 


2mrNTV_u70s (390x220, 89Kb)Но порой их назначение выходит даже за пределы научных изысканий. Понять, о чем идет речь, можно в Протвине, где расположен самый большой ускоритель в России. Хронология такая: в 1967 году ускоритель был запущен, в 1985-м прошла первая модернизация, добавили малое кольцо, так называемый бустер, и еще один линейный ускоритель. Следующая модернизация происходит сейчас. Меняют в том числе систему охлаждения. На насосах еще советский знак качества. Их всего надо заменить больше 200, но самое интересное, что после этой модернизации не только повышается надежность всего комплекса, но и его назначение расширяется. Кроме высоколобых вопросов фундаментальной науки, здесь будут решаться и вполне практические задачи, понятные нам с вами, например, медицина.


Владимир Калинин, заместитель начальника отделения ускорительного комплекса Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Частицы попадают в канал, который сейчас модернизируется, и по этому каналу они будут переводиться в экспериментально-клинический ионно-лучевой комплекс, где будут расположены кабины с пациентами». Мишенью для летящих быстрее мысли частиц станет раковая опухоль, которую нужно уничтожить, не повредив здоровые ткани, например, глаз.


Владислав Понитков, заместитель директора по инвестиционному развитию Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Ускоритель по факту превращается в медицинский прибор, некое медицинское изделие. Строительно-монтажные работы планируем завершить в 2025 году, суммарная пропускная способность на три медицинских кабины — 600 человек в год».


 


Кажется странным, что использовать исполинский ускоритель, чтобы облучать опухоль, — задача ничтожная при его мощности. Во-первых, если установка уже есть, почему бы ею не воспользоваться. Во-вторых, когда здесь начнут лечить людей, это будет что-то вроде прототипа.


2mrNTV_Ego2 (448x257, 94Kb)Виктор Егорычев, доктор физико-математических наук, директор Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Мы сейчас отрабатываем технологию лечения пациента, а потом источник, то есть сам ускоритель, он будет совершенно другой, меньших размеров, он будет буквально 10–15 метров максимум. Тогда это можно будет размещать в подвале любой поликлиники».



Все же основа новой технологии — пусть и проходящий модернизацию, но синхротрон прошлого века. Блестящий инструмент для решения научных задач, но со своими ограничениями, потому на следующий год запланировано начало строительства нового комплекса.


 


Виктор Егорычев: «Если вы все время модернизируете стеариновую свечу, вы никогда не сделаете лампочку Эдисона. То есть необходим качественный скачок и в науке тоже. Для этого сейчас по указу президента разрабатывается проект, который называется „СИЛА».


«СИЛА» расшифровывается как «синхротрон-лазер». Периметр кольца ускорителя — 1 километр 100 метров. Мощность в 6 гигаэлектронвольт позволяет проникать в объекты глубже, видеть их более детально. Но его главная особенность — таких в России еще не строили — изучать в динамике, как формируются атомные структуры.


 


Михаил Пресняков, начальник управления по созданию исследовательских установок НИЦ «Курчатовский институт»: «Когда вы снимаете объект, он под воздействием лазера разрушается. Видя на уровне единичных атомов, как разрушается структура, вы можете представить, как её собрать обратно». 


Получается что-то вроде сверхзамедленной рентгеновской съемки, запущенной в обратную сторону. Для чего это нужно?


 


Михаил Ковальчук: «То, что мы делаем повседневно: создание лекарств, создание новых материалов перевести на качественно новый уровень и поддерживать на лучшем уровне в мире, ещё и вырываясь вперед и делая то, чего ещё ни у кого нет. Вот ответ».


 


 Новые технологии называются «природоподобными». Они позволят, воспроизводя естественные процессы, создавать материалы с заданными свойствами, в том числе и такие, которые раньше считались невозможными.


 


Опубликовано: Алексей Квашенкин, «НТВ»
Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

Физический результат на установке НИЦ «КИ»

Среда, 26 Февраля 2025 г. 22:30 (ссылка)



Новые успехи физики реакторных антинейтрино


 


Результаты международного эксперимента физики элементарных частиц по изучению осцилляций нейтрино коллаборации Daya Bay подтвердили расчеты ученых Курчатовского института.


 


В мире элементарных частиц существует загадочное явление — "реакторная антинейтринная аномалия", породившая множество гипотез и экспериментов. При изучении антинейтрино (элементарных частиц, возникающих при распаде ядер атомов в ядерных реакторах) ученые сталкиваются с неожиданным явлением — дефицитом событий относительно предсказаний различных моделей. Иными словами, в эксперименте регистрируется меньше антинейтрино, чем "должно быть" по расчетам.


В НИЦ "Курчатовский институт" предложили "альтернативную" теоретическую модель. При бета-распаде продуктов деления тяжелых изотопов возникает одно электронное антинейтрино и один бета-электрон. В большинстве случаев в реакторных нейтринных экспериментах измеряют потоки антинейтрино. А эксперимент, проведенный в Курчатовском институте на установке "Бета" на реакторе ИР-8, был направлен на измерение числа бета-электронов.




25f25_DPopov2 (314x209, 78Kb)Комментирует Даниэль Попов, младший научный сотрудник отделения физики нейтрино НИЦ "Курчатовский институт":


В идеальном случае, если бы мы одновременно и точно измеряли антинейтрино и бета-электроны от одного бета-распада, показания детекторов должны были бы совпадать. Однако в реальности электроны более "охотно" взаимодействуют с детектором, что упрощает их обнаружение. Поскольку антинейтрино и бета-электрон в результате бета-распада всегда образуются вместе, их характеристики тесно связаны друг с другом. Измерив в лабораторных условиях характеристики бета-электронов, можно получить характеристики антинейтрино.


В нашем случае это и было сделано: по данным первого цикла измерений бета-электронов продуктов деления урана и плутония мы построили модель реакторных антинейтрино КИ. Наша установка уникальна, никто в мире на сегодня не занимается подобными работами. А поскольку на нашу модель не влияет эффект "дефицита антинейтрино", то она лучше других на сегодняшний день описывает результаты реакторных нейтринных экспериментов и активно обсуждается в мировой литературе.


 


daya_bay_npp (290x174, 65Kb)  Осцилляции нейтрино изучают в масштабном международном   эксперименте  Daya Bay (проводится на АЭС Даяван, КНР, cм.), в коллаборации   участвуют ученые из Китая, России, США и других стран). Эксперимент   собрал около 4,7 миллиона событий, то есть взаимодействий частиц. Чтобы   проверить точность данных, ученые сравнили их с прогнозами, сделанными   на основе различных теоретических моделей. Оказалось, что результаты   эксперимента Daya Bay согласуются с предсказаниями модели   Курчатовского  института.


"Нейтринный метод универсален, применим не только для энергетических   реакторов ВВЭР, но и для ядерных объектов других типов, в основе   которых лежит реакция деления — в частности, для реакторов на быстрых нейтронах, реакторов на расплавах солей, для маломощных плавучих атомных энергоблоков. Чем лучше мы понимаем свойства и взаимодействия антинейтрино с веществом, тем точнее и надежнее будет работать нейтринный метод контроля ядерных объектов атомной отрасли", — отметил Д. Попов.


 


Справочно


Физика реакторных антинейтрино — область, где фундаментальные исследования пересекаются с практикой. Еще в 1980-е годы в Курчатовском институте Лев Микаэлян предложил использовать антинейтрино для удаленного, независимого мониторинга работы ядерных реакторов. Антинейтрино, возникающие в процессе работы реактора, содержат информацию о его тепловой мощности, составе ядерного топлива и конструкции активной зоны. Эти частицы легко покидают активную зону реактора и могут быть зарегистрированы специальными детекторами даже на значительном расстоянии от АЭС.


Сегодня НИЦ "Курчатовский институт" занимает лидирующие позиции в изучении нейтрино. Исследования ученых Центра позволили сформировать новое научное направление — прикладную физику реакторных антинейтрино. Впервые в мировой практике на атомных электростанциях были проведены эксперименты, демонстрирующие потенциал этой технологии для повышения безопасности и эффективности атомной энергетики.


В 2022 году ученые Центра Михаил Скорохватов и Владимир Копейкин были удостоены Государственной премии РФ в области науки и технологий за разработку метода дистанционного измерения ключевых параметров атомных реакторов с помощью реакторных антинейтрино. 


 




/фото АЭС добавлено публикатором/
Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

Как подвели итоги научного 2024 года в НИЦ «КИ»

Вторник, 07 Января 2025 г. 21:13 (ссылка)


ЭНЕРГИЯ И МАТЕРИЯ


 


Итоги 2024 г. и главные задачи на ближайшее будущее обсуждались на расширенном заседании Ученого совета НИЦ "Курчатовский институт", которое прошло 24 декабря в Доме ученых им. академика А.П. Александрова. С большим отчетным докладом выступил президент Курчатовского института Михаил Ковальчук.


2024itoKk2 (256x160, 50Kb)


 


"В Курчатовском институте сосредоточены все основные направления технологических прорывов в стране – мы находимся на самом переднем крае науки", – подчеркнул Михаил Ковальчук в начале выступления. А для обеспечения этих прорывов необходимо успешное развитие двух приоритетных сфер: материаловедения и энергетики. Этим темам в докладе было уделено первоочередное внимание.


 


Говоря об энергетике, президент Центра подчеркнул эффективное взаимодействие Курчатовского института с Росатомом: "Сейчас мы достигли полного, глубинного взаимопонимания, выработали единую платформу. Можно сказать, что по сути мы сейчас одно целое, как и было раньше".


 


Сегодня Курчатовский институт – неотъемлемая часть всего процесса развития атомной энергетики: от контроля безопасности эксплуатации АЭС до научных разработок "энергетики будущего". Стратегическая цель – реализация концепции замкнутого ядерного цикла и построение природоподобной, полностью экологичной атомной энергетики. А из конкретных практических аспектов М. Ковальчук, в частности, отметил подписанное в этом году соглашение с Республикой Саха (Якутия) – важный шаг к внедрению АСММ "Елена": "Мы провели детальный анализ: такими станциями малой мощности может обеспечиваться до 90% всей энергии, необходимой для освоения Арктики".


 


Другой важнейший аспект развития арктических территорий – обеспечение судоходства по Северному морскому пути. Здесь у Курчатовского института также много задач. В частности, М. Ковальчук рассказал о совместном с Газпромом проекте строительства атомного подводного газовоза (ранее эта идея была презентована на форуме "OMR-2024" в Санкт-Петербурге).


 


Перейдя к теме новых материалов, президент Центра напомнил, что Курчатовский институт является крупнейшим материаловедческим центром страны. По широкому спектру практических проектов: от создания с помощью аддитивных технологий изделий для авиации и флота до биосовместимых материалов медицинского применения. Отдельно М.В. Ковальчук остановился на производстве материалов для микроэлектроники – в частности, по ряду химикатов производства Центра полностью закрывают текущие потребности российской промышленности.


 


Также М. Ковальчук рассказал о ходе реализации ФНТП развития синхротронно-нейтронных исследований. Он особо отметил, что Центру, несмотря на все "внешние" сложности, удается решить задачу производства уникального штучного оборудования, необходимого для установок. "Сегодня можно сказать, что мы сохранили и возродили научный потенциал, который был у нашей страны в области физики высоких энергий", – подчеркнул докладчик.


2024itoAll2 (355x237, 88Kb)


     Еще одна сфера, в которой сейчас происходит восстановление научного   потенциала – биотехнологии. Как одно из важнейших событий 2024 г. М.   Ковальчук отметил создание по инициативе Курчатовского института НТЦ   биоэкономики и биотехнологий, куда вошли 8 крупных биологических научных   центров России: "Есть указ Президента – в следующем году должен   появиться национальный проект по биоэкономике. Объединенными   усилиями мы доведем проект этой программы до должного уровня". 


 


  Также докладчик привел примеры целого рядя биологических проектов,   которые сейчас реализует Центр – решение задач для сельского хозяйства и   здравоохранения. Важным местом для медико-биологических исследований   Курчатовского института станет Комплекс медицинской приматологии в Сочи.   Сейчас он активно преображается: развивается техническая база,   улучшились   условия содержания обезьян и выросло их поголовье.


 


  Также Михаил Ковальчук рассказал о развитии международного   сотрудничества Курчатовского института (в первую очередь – со странами СНГ и БРИКС), о научных мероприятиях в которых участвовал Центр, об образовательных проектах. Отмечен был и рост диссертационной активности – 2024 г. стал рекордным за все последние годы по числу защищенных работ.


 


"Мы несколько лет выстраивали четкую систему управления нашим огромным Центром – и мы это сделали. И теперь, опираясь на эту систему, будем на новом уровне развивать и усиливать наш научный блок", – подчеркнул Михаил Ковальчук в завершении доклада.


 


Опубликовано (текст и 3 фото) - Пресс-центр НИЦ "Курчатовский институт" - 26.12.2024


 


Примечание обозревателя: 


Сутками ранее здесь же был републикован такой же отчёт касательно деятельности ОИЯИ (см. здесь). Из  сравнения этих двух отчётных публикаций (равно как и их объёма, конкретности и оформления) видно, на мой взгляд - где занимаются наукой, а где - "наукоподобной" деятельностью головной организации...

Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

Некоторые краткие тезисы по проекту «СИЛА»

Четверг, 15 Февраля 2024 г. 18:54 (ссылка)


В условиях недостатка информации приходится анализировать только факты 


 


proSila_sx2 (314x176, 63Kb)Время от времени в последние годы в местной и областной прессе Протвино и Подмосковья появляются красивая картинка (см.) и лаконичные, во многом повторяющие друг друга "краткие оптимистические тезисы" о светлом будущем областной и протвинской науки в связи мегасайенс-проектом («СИЛА»), привязываемого к техплощадке Института физики высоких энергий в Протвино. Вот и на протвинской странице областного портала в очередной раз сообщается буквально следующее:



  «Уникальный синхротронно-лазерный комплекс «СИЛА» построят в Протвино. Инженерно-геодезические изыскания уже завершены. В настоящее время готовится площадка для строительства, которая займет более 100 000 м² (14 футбольных полей). Проект "СИЛА" не имеет аналогов в мире и предполагает объединение источника синхротронного излучения четвертого поколения и рентгеновского лазера на свободных электронах. Эти установки позволят специалистам получать уникальные данные о структуре и свойствах любых веществ на уровне отдельных атомов. «СИЛой» смогут пользоваться около 200 научно-образовательных и 50 промышленных организаций» - вот, собственно, всё. Плюс упомянутая выше  анонс-картинка... Кстати,  подробного описания проекта почему-то нет и на сайте организации, инициировавшей его - это Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" (http://nrcki.ru), проект не указан в имеющемся там перечне научных направлений и перспективных программ. 


В связи с этим считал бы необходимым изложить следующее. 



unk_maps2 (160x137, 39Kb)Как и в отношении проекта УНК, осуществлявшегося на базе ИФВЭ в течение почти двух десятков лет, но законсервированного из-за отсутствия средств и научных перспектив в конце 90-х (см.),  в отношении проекта СИЛА"  после первых  анонсов в СМИ не сразу, но уже  начаты проектные работы и работы нулевого цикла. Полагаю, что, как и тогда, дело растянется на много лет в сравнении с заявленными сроками, будут трудности с финансированием, высокотехнологичным современным оборудованием и международным сотрудничеством.



Как и тогда, работами преимущественно нулевого цикла дело может и ограничиться, ибо главное сейчас - освоение уже выделенных средств.



И самое существенное отличие - город Протвино был построен целевым образом для учёных и персонала ИФВЭ, работавших на комплексе протонных ускорителей на основе синхротрона У-70. А ускорителями электронов и фотонными пучками у нас не занимались и не будут - судя по перечню научных проектов на сайте ИФВЭ.

Да и время сейчас неудачное для мирной науки...



/более развёрнутые тезисы автора см., например, здесь /.


Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

День российской науки - как повод для наград

Четверг, 08 Февраля 2024 г. 22:18 (ссылка)


«Ученые НИЦ "Курчатовский институт" удостоены государственных наград»



В середине дня 8 февраля на сайте НИЦ «КИ» появилась запись, вынесенная в заголовок выше. Далее


 


"В преддверии Дня российской науки Президент РФ В.В. Путин подписал Указ о присуждении государственных наград "за большой вклад в развитие отечественной науки, многолетнюю плодотворную деятельность и в связи с 300-летием со дня основания Российской академии наук". В числе награжденных — многие исследователи, работающие в НИЦ "Курчатовский институт" или тесно связанные с ним в своей научной деятельности..."




8fР°24_medorIv3 (277x162, 51Kb)  В числе награждённых:




"... медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» I-й степени:


...


 - Академик Сергей Иванов — специалист в области физики пучков заряженных частиц физики ускорителей, директор НИЦ "Курчатовский институт" — Института физики высоких энергий им. А.А. Логунова..."


 


 


Весь текст и список награждённыхhttp://nrcki.ru/product/press-nrcki/-48898.shtml



Наши поздравления, Сергей Владиславович!



svivanov (700x537, 358Kb)





 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 



 

Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

Релиз ИФВЭ о соглашении по проекту «СИЛА»

Четверг, 22 Июня 2023 г. 23:32 (ссылка)


Протвино с рабочим визитом посетили президент НИЦ «Курчатовский институт» М.В. Ковальчук и губернатор Московской области А.Ю. Воробьев


 


2 июня 2023 года Протвино с рабочим визитом посетили президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Валентинович Ковальчук и губернатор Московской области Андрей Юрьевич Воробьев и директор НИЦ «КИ» Марат Аркадьевич Камболов.


 


В ходе визита М.В. Ковальчук и А.Ю. Воробьёв провели рабочее совещание, на котором М.В.  Ковальчук выступил с докладом о формировании биотехнологического кластера Московской области на базе инфраструктуры Пущино, Оболенска и Протвино.


 


Также с сообщениями выступили руководитель Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований Н.В. Марченков о перспективах развития ускорительных технологий в России и академик А.Г. Габибов о перспективах развития Пущинского филиала ГНЦ «Института биоорганической химии имении академиков М.М. Шемякина и Ю.А. Овчинникова РАН».


 


Участники совещания посетили Ускорительный комплекс У-70, им был представлен проект создания Центра ионной лучевой терапии на базе У-70.


По итогам было подписано Соглашение о сотрудничестве между НИЦ «Курчатовский институт» и Правительством Московской области.


 


Текст на сайте ИФВЭ: здесь, как и фото:


 


2jnVorKo_ihep (600x368, 172Kb)


 


Как видим по тексту пресс-релиза ИФВЭ, вопросы по проекту «СИЛА» в ИФВЭ не обсуждались...

Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

XFEL поможет видеть атомарные процессы

Суббота, 02 Сентября 2017 г. 23:06 (ссылка)


Самый мощный в мире рентгеновский лазер запущен при участии России


 


xfel_open2 (314x177, 60Kb)Физики, химики и биологи ждали этого дня 15 лет - 1 сентября в пригороде Гамбурга запущен рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL (X-ray Free-Electron Laser). Это событие и научное, и политическое. Научное, потому что XFEL открывает возможность исследований в ранее недоступных масштабах - на уровне отдельных атомов. Политическое, потому что в сложный для взаимоотношений России и Евросоюза период Россия стала вторым по объему взноса участником проекта.


/Примечание публикатора: Кстати, российскую делегацию, по данным СМИ, на церемонии пуска в эксплуатацию международного проекта возглавлял помощник президента РФ Алексей Фурсенко, НИЦ "Курчатовский институт" представляли президент Михаил Ковальчук и директор Центра Виктор Ильгисонис/.


 


XFEL - самый большой рентгеновский лазер в мире. Он будет генерировать до 27 тыс. импульсов в секунду - в 200 раз больше, чем другие рентгеновские лазеры. Такие сверхкороткие - менее 100 фемтосекунд (фемтосекунда- одна квадриллионнная доля секунды) - импульсы излучения с длиной волны от 0,05 до 40 нанометров позволят различать отдельные атомы и даже их внутренние структуры и видеть сверхкраткие события, ранее недоступные физическим приборам.


Чтобы получить такую частоту мощных импульсов, электроны необходимо разогнать до скорости, близкой к скорости света. Для этого был построен линейный сверхпроводящий ускоритель длиной 1,7 км, где температура кабелей поддерживается на уровне минус 271 градус по Цельсию. После разгона частицы попадают в ондуляторы, последовательность магнитов с переменной полярностью. Под действием магнитных полей электроны двигаются по синусоидальным траекториям и излучают в жестком рентгеновском диапазоне с очень высокой интенсивностью. Мощные и крайне короткие импульсы позволят зафиксировать так называемое атомарное кино, необходимое для понимания химических реакций.


На площадке XFEL предполагается проводить три типа экспериментов: во-первых, в области структурной биологии, во-вторых, в сфере материаловедения и кинетики химических реакций, и в-третьих — исследовать поведение вещества в экстремальных условиях.


Высокая разрешающая способность лазера позволяет ожидать прорыва в изучении белковых структур и в области фармакологии. Спецпредставитель НИЦ «Курчатовский институт» в европейских исследовательских организациях Михаил Рычев объясняет: «Сейчас, чтобы получить 3D-изображение белка, его нужно кристаллизовать, но далеко не все белки кристаллизуются. Благодаря высокой мощности импульса мы сможем получить 3D-изображение даже от одиночной молекулы белка. Под действием лазерного импульса молекула разваливается, но это происходит примерно за 100 фемтосекунд, а у нас импульс  10 фемтосекунд, поэтому мы успеем увидеть образ в дифракционной картине до того, как белок разлетится».


Такие трехмерные изображения белка необходимы, в частности, для разработки эффективных фармпрепаратов, исследования структур вирусов. Чтобы разработать новое лекарство, нужно понимать, например, как выглядит вирус гриппа типа А. И увидеть его трехмерную картинку - это конкретная задача от «бигфармы» (Big Farma, профессиональное наименование 50 крупнейших фармацевтических компаний), которая уже ждет этих результатов.


XFEL также впервые позволит ученым увидеть ход химических реакций в реальном времени, снимать «кино», в котором можно будет увидеть, как молекулы перестраиваются, реагируют друг с другом - эти процессы протекают как раз за время порядка фемтосекунд. «Кинетика химических реакций интересна ученым, которые разрабатывают новые катализаторы, новые материалы, занимаются нанотехнологиями»,- говорит об этом направлении М.Рычев.


Третье направление - это изучение поведения вещества в экстремальных условиях: «При помощи лазера можно моделировать экстремальные условия, похожие на те, что существуют в недрах звезд или были во время Большого взрыва, а другие лазеры, которые смонтированы здесь же, на площадке XFEL, будут исследовать состояние вещества».


По словам М.Рычева, первые два направления - это прикладная наука, и именно в возможности проводить прикладные исследования заключается важнейшее отличие XFEL от других мегапроектов, например, Большого адронного коллайдера.


Первые эксперименты на XFEL начнутся уже в сентябре. Всего к началу 2017 года заявки подали более 60 научных коллективов. Уже отобраны 14 групп исследователей, которые с 10 сентября начнут работу на двух первых экспериментальных установках. Отбор прошли, во-первых, не слишком сложные проекты (поскольку эксперименты только начинаются) и, во-вторых, проекты схожей тематики, это в основном структурная биология и новые материалы.


 


Российская четверть


xfel_linac2 (314x177, 57Kb)Запуск XFEL оказался и важным политическим событием - это случай, когда Россия стала полноправным участником крупного европейского научного проекта.


В ценах 2005 года установка стоила €1,22 млрд, 57% суммы внесла Германия, около 26% - Россия. Остальное поделено между еще десятью странами - участниками проекта (это Дания, Франция, Венгрия, Италия, Польша, Словакия, Испания, Швеция, Швейцария, кроме того, в процессе присоединения к проекту находится Великобритания).


Окончательный объем вклада России в проект станет понятен в этом году, когда будет перечислен последний платеж, но уже можно сказать, что он составит около €400 млн в текущих ценах (или около €306 млн в ценах 2005 года).


Россия участвовала в проекте не только деньгами, российские ученые и институты занимались разработкой проекта, созданием отдельных элементов лазера. «Например, Институт ядерных исследований в Троицке сделал инжектор для ускорителя, который по своим параметрам превзошел начальные плановые показатели»,— говорит М.Рычев.


В результате российские ученые стали полноправными участниками экспериментов на европейском лазере. Координатором российской научной программы является Курчатовский институт. 


 


Опубликовано: Наталия Ферапонтова, "Коммерсантъ Наука" №6 от 05.09.2017, см. здесь

Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

Подмосковье и НИЦ «КИ» договорились. О чём?

Пятница, 10 Ноября 2023 г. 23:29 (ссылка)


Губернатор подписал соглашение о сотрудничестве


с президентом НИЦ «Курчатовский институт»


/Официальный пресс-релиз МО, сопровождается комментариями  републикатора/


 


mishust21d3 (160x113, 17Kb)   На базе Института физики высоких энергий им. А.А. Логунова (ИФВЭ, г. Протвино) в соответствии с   распоряжением Правительства РФ  /распоряжение М.Мишустина от 26.12.2021 г., см. здесь, дистанция между словом и делом очевидна/ будет   реализован научный проект «СИЛА». Кроме строительства синхротрона-лазера, здесь создадут   комфортные условия для жизни и работы ученых - начиная от передового оборудования до жилья и   объектов социальной инфраструктуры. Инвестиции составят более 140 млрд рублей, появится   свыше 2 тыс. новых рабочих мест, сообщает пресс-служба губернатора и правительства региона. 



 


2jnVorKo_ihep3 (160x98, 20Kb) Соглашение о сотрудничестве в рамках реализации этого масштабного проекта 2 июня подписали губернатор Московской области Андрей Воробьев и президент НИЦ «Курчатовский институт» Михаил Ковальчук.


 «Мы договорились о том, что наша совместная программа будет реализовываться в течение продолжительного времени и по понятному сценарию. Через месяц мы определим то, что необходимо в первую очередь для работы института, для жизни человека – это и жилье, и гостиница, и благоустройство, и усиление послешкольной программы. Все это имеет значение, - сказал Андрей Воробьев. - На территории Протвино, а теперь уже Большого Серпухова /в начале года без обсуждения с общественностью и Союзом развития наукоградов состоялось присоединение к городскому округу Серпухов близлежащих наукоградов РФ Протвино и Пущино, приняты областные законы, противоречащие федеральному закону о наукоградах/, реализуется крупный проект. Мы, конечно, заинтересованы, чтобы сюда приезжали молодые таланты, чтобы они здесь воплощали свои самые смелые мечты под руководством опытных ученых, академиков».


 


sila_rolik4 (160x91, 23Kb)Уникальность проекта «СИЛА» в объединении двух мощнейших исследовательских мегаустановок: источника синхротронного излучения четвертого поколения и рентгеновского лазера на свободных электронах. Вокруг них будет создана объединенная исследовательская инфраструктура. «СИЛА» позволит получать уникальные данные о структуре и свойствах вещества на уровне отдельных атомов. /на самом деле планируемый комплекс "синхротрон-лазер" не уникален, он во многом повторяет осуществлённый в 2018 году проект XFEL в Германии (см. здесь), а всего в мире их уже несколько, в Гамбурге  - самый мощный. Уникальность проекта "СИЛА" может иметь место только в заявленных несколько более высоких параметрах лазерного пучка, но достижение их под большим вопросом ввиду прекращения международного участия в проекте, которое имелось ввиду до  начала СВО/.


«Вы разгоняете частицы до немыслимых энергий, практически до световой скорости, сталкиваете их и моделируете то, что произошло 14 млрд лет назад – как образовались атомы, молекулы, потом кварки и т.д. Это фундаментальная физика, понимание существа материи», – отметил Михаил Ковальчук. /эта цитата относится к практике ускорителей-коллайдеров/. Такое глубокое изучение структуры и свойств вещества необходимо для создания революционных, прорывных технологий в новом материаловедении медицины, фармакологии, сельском хозяйстве, микробиологической и пищевой промышленности, энергетике, IT-области. Пользоваться синхротронным комплексом с рентгеновским лазером смогут порядка 200 научно-образовательных организаций и 50 организаций реального сектора экономики. /то есть проект имеет ввиду прикладные, а не фундаментальные  исследования/.


 Также Михаил Ковальчук подчеркнул, что «СИЛА» станет флагманским проектом специализированной федеральной научно-технологической программы: «Указом Президента запущена специальная федеральная программа по созданию отечественных мегаустановок. В течение 5-8 лет по всей стране будет выстроена их сеть. И у нас появится лучшая в мире исследовательская инфраструктура класса мегасайенс» /Догнать бы... И о сроках выполнения промолчать.../.


 


Диаметр кольца основного накопителя – центрального элемента комплекса – 1,1 км, а общая площадь сооружения составит почти 190 тыс. м². В рамках проекта также возведут лаборатории, экспериментальные станции, дороги, технические сооружения. Для ученых построят целый городок, который будет включать 8 трехэтажных строений на 160 квартир, гостиницу на 150 мест, ведомственную поликлинику, спортивный комплекс с бассейном, культурно-досуговый и детский центры /Это данные из созданного пару-тройку лет назад фильма-презентации, ориентированного, видимо, на пример и соответствующие презентации уже действующего центра XFELв Гамбурге/.


 


2jnRolik1_niki3 (160x78, 14Kb)В 2026-м в Протвино запустят центр сопровождения и профориентации талантливых детей и молодёжи. Это будет круглогодичный образовательный комплекс для углубленного изучения естественных и инженерно-технических наук. Кроме того, запланировано открытие филиала Московского инженерно-физического института (МИФИ), где ежегодно смогут обучаться 150 студентов.



В Институте физики высоких энергий губернатор обсудил с президентом Курчатовского института и академиками РАН создание биотехнологического кластера Московской области. Он будет сформирован на базе инфраструктуры Протвино, Пущино и Оболенска.


Так, в 2025 году на базе действующего в ИФВЭ ускорительного комплекса «У-70» (крупнейший протонный ускоритель страны с 1968 года) создадут первый в стране центр ядерной медицины, где пациенты с самыми сложными онкозаболеваниями смогут проходить ионную лучевую терапию, которая позволяет направленно воздействовать на клетки опухоли, минимально затрагивая здоровые органы. «Ионная терапия очень редка. В мире существует всего 10-15 центров, где она применяется. Это сложные, огромные установки. Ионы – более тяжелые частницы, чем протоны, они имеют другую специфику взаимодействия и могут «добивать» те новообразования, которые не подвергается уничтожению с помощью протонов», – рассказал Михаил Ковальчук.


Кроме того, в новом центре ядерной медицины будет применяться лечение пучком ионов углерода – этот метод может бороться с опухолями, устойчивыми к другим методам терапии. /эта фраза повторяет уже сказанное выше/.


 


На встрече также шла речь о развитии г.о. Серпухов, как центра перспективных ускорительных технологий России  /Собственно Серпухов никогда ими не занимался.  Протвино - да, но не ускорителями электронов. Это похожая, но совсем другая техника/. «Мы сегодня встречались с учеными, руководителями института, ветеранами, молодым поколением. Обсуждали разные вопросы – начиная от детского сада, школы и всего, что касается жизни Большого Серпухова, - отметил Андрей Воробьев. - Московская область богата наукоградами - 8 из 13 в РФ располагаются в Подмосковье. Наша задача – говорить на одном языке в плане партнерства и, прежде всего, раскрытия потенциала этих городов. Совершенно очевидно, что технологический суверенитет, научное внедрение – то, что сегодня является главным вызовом».


 


СПРАВОЧНО /по данным сайтов ИФВЭ и НИЦ "КИ"/


ihep_air3 (290x123, 47Kb)Институт физики высоких энергий создан в 1963 году для проведения фундаментальных исследований строения материи и основополагающих сил природы на ускорителе протонов на энергию 70 млрд электронвольт (ГэВ, длина орбиты пучка 1.5 км).  В 2011-м ИФВЭ перешел в ведение Курчатовского институту. Сегодня - это один из ведущих научных центров в России в области физики высоких энергий и физики частиц. 


Основной профиль деятельности ИФВЭ:


- проведение фундаментальных теоретических и экспериментальных исследований строения материи на субъядерном уровне путём изучения взаимодействия частиц высоких энергий;


- подготовка и проведение экспериментов в пучках частиц высоких энергий;


- создание ускорителей и экспериментальных установок в области ускорительной техники, мощной электрофизики, вакуумной и криогенной техники, сверхпроводимости, радиоэлектроники, систем обработки данных, радиационной техники, приборостроения и автоматизации;


- создание установок для лечения раковых опухолей.


Специалисты ИФВЭ внесли большой вклад в разработку и изготовление уникального оборудования для ряда международных мегапроектов, в том числе Большого адронного коллайдера /в ЦЕРНе, Женева/.


В Институте физики высоких энергий им. А.А. Логунова работают более 1500 сотрудников.


 


Опубликовано, /за понятным исключением комментариев/ : Пресс-служба губернатора и правительства Московской области


 


Дополнение последнего времени


Что характерно, содержание этого соглашения изложено на сайте ИФВЭ абсолютно БЕЗ упоминания проекта «СИЛА» и без  остального многословия, с ним связанного. Оно и понятно - ИФВЭ никогда не занимался созданием и эксплуатацией ускорителей электронов. Весь проект задуман, предложен, финансируется и выполняется (хотя готового технического проекта ещё никто не видел в доступных публикациях) специалистами головной организации  - НИЦ КИ  и, вероятно, заинтересованными либо привлечёнными институтами и организациями. 


На сайте КИ подробной информации по проекту СИЛА практически нет.


Сравните (в поисковиках) с работой ОИЯИ по проекту НИКА и ИЯФ СО РАН по проекту СКИФ - там всё делается открыто и гласно, освещается в СМИ квалифицированно и своевременно. 


 

Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

Почему токамак - российский бренд. Как водка...

Среда, 16 Апреля 2025 г. 23:28 (ссылка)


Токамак раскроет тайны горячей плазмы


 


В эти дни на базе НИЦ «Курчатовский институт» создается токамак принципиально нового типа, в недрах которого можно будет получить плазму более высоких энергетических значений, чем обычно. Установка, находящаяся на этапе сборки, напоминает инопланетный космический корабль с распахнутыми настежь черными глазницами иллюминаторов. Однако пройдет несколько месяцев, и в его металлическом «сердце» поселится раскаленная плазма. Тогда здесь начнутся эксперименты, которые позволят ученым пролить свет на многие фундаментальные вопросы и решить ряд важных прикладных задач. 


p_xvosenko1 (77x117, 11Kb)



     Что это за вопросы и каких результатов стоит ожидать от работы этой   уникальной мегаустановки - наш   разговор с   Петром Павловичем Хвостенко,   доктором технических наук, научным руководителем Курчатовского   комплекса   термоядерной энергетики и плазменных технологий НИЦ «Курчатовский   институт».


 


  — Петр Павлович, мы с вами находимся в зале, где создается новый токамак. Расскажите, пожалуйста, каковы цели и   задачи этого проекта.


 — Он называется токамак Т-15МД, то есть Т-15 модернизированный. Известно, что последние годы строится большой   международный токамак - реактор ITER. И одна из наших задач - поддержка программы ITER. Вторая задача, не менее важная   - построить гибридный реактор, который станет источником термоядерных нейтронов. Наш токамак Т-15МД - прототип будущей большой установки, с помощью которой можно будет решить проблему замыкания топливного цикла в атомной энергетике. Ведь сегодня считается, что основного топлива для тепловых атомных станций хватит лет на 50–60.


 


 — Поэтому встала задача: как возобновить топливо для атомных тепловых реакторов?


 —  Токамаки как источники термоядерных нейтронов как нельзя лучше подходят для решения этой задачи. Токамак должен генерировать термоядерные нейтроны, которые облучают топливо, окружающее плазму. В этом случае исходом топлива становится торий-232, которого очень много в земной коре. После облучения нейтронами мы получаем уран-233, который и будет топливом для атомных станций.


 


— Чем же термоядерный источник нейтронов лучше классической термоядерной электростанции?


— Разница вот в чем. В термоядерном источнике нейтроны получаются от взаимодействия пучка быстрых атомов с основной плазмой, при этом температура плазмы не должна доходить до 120–150 млн градусов, как в чистом энергетическом реакторе. Она должна иметь температуру не более 30–50 млн градусов.


 


— Неужели это мало?


— Немного. На сегодняшних токамаках с помощью гиротронов легко получить и более высокие температуры. Но если вы имеете источник быстрых атомов, которые взаимодействуют с основной плазмой, то в этом случае появляются нейтроны, с помощью которых мы можем изучать физику взаимодействия процесса. 


 


— На каком веществе будет работать токамак?


— На водороде. Поэтому нейтронов здесь не будет, но все вопросы технологии процесса мы отработаем. Причем он может работать как для нужд ITER, так и для задач гибридного реактора.


 


— Внешне ваш токамак как будто из фантастического фильма. Кажется - сейчас полетит.


— Да, это действительно нечто космическое. А когда входишь внутрь, создается полное ощущение полета. На сегодня мы окончательно смонтировали тороидальную магнитную систему, камеру высотой 3,5 м, и монтажники входят туда, ставят диагностику, меняют элементы, которые будут взаимодействовать с плазмой. Когда плазма поселится в «сердце» токамака, ощущение фантастики усилится.


 


— Токамаков в мире существует немало. Чем ваш отличается от других?


— Наш токамак уникален. Он имеет достаточно низкое аспектное отношение, то есть отношение величины большого радиуса плазменного шнура к малому радиусу. Мы сможем получать более высокое давление плазмы. Такой комбинации низкого аспектного отношения и магнитного поля в 2 Тл нет нигде в мире.


 


— Кто придумал такую модель установки?


Конечно, у истоков этих работ на современном этапе стоял Е.П. Велихов, инициировавший международный проект ITER. Э.А. Азизов, который долгое время был директором Курчатовского института физики токамаков, выдвинул идею установки, а я рассчитывал всю магнитную конфигурацию. И когда она стала более или менее понятна, мы обратились к главному конструктору Научно-исследовательского института электротехнической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (НИИЭФА) в Санкт-Петербурге. Они делали всю проработку конструкции токамака. А изготовление всех элементов и узлов взяла на себя брянская группа компаний машиностроения и приборостроения, где в рекордно короткие сроки была создана практически вся магнитная система. Это тоже уникальный результат междисциплинарного сотрудничества. Наши коллеги, в том числе зарубежные, не верят, что можно было все это сделать менее чем за два года.


 


— Что дает такое сочетание физических характеристик в работе вашей установки?


— Мы можем получать более высокие значения бета. Это отношение газокинетического давления плазмы к давлению магнитного поля. Это значительно повышает эффективность использования магнитного поля. Кроме того, обычно при повышении давления развивается неустойчивость, которая разрушает плазменный шнур, и поэтому давления выше достичь нельзя. А вот в компактном токамаке, где все сжато, величина бета может достигать более заметных ­величин, а это очень важно. Мы сохранили магнитное поле, достаточно высокое для токамака. Это удалось потому, что мы использовали медный проводник с небольшой добавкой серебра. Что это дало? Во-первых, мы имели проводник с проводимостью чистой меди, а по прочности он как нержавеющая сталь. Это важно, потому что при работе токамака


действуют очень большие растягивающие силы, и если бы это была чистая медь, то предел прочности был бы превышен. А когда мы перешли на другой тип проводника, все получилось.


 


— Как вы думаете, когда установка заработает в полную силу?


— Физический пуск установки запланирован на декабрь 2020 г. Мы работаем в тесном контакте с ГК «Росатом» в рамках федеральной целевой программы «Ядерные энерготехнологии нового поколения». По всем расчетам, к концу апреля мы окончательно соберем нашу установку, потом подключим вакуумную откачку, заварим камеру, всё проверим. Вероятно, к лету она будет готова с точки зрения подключения коммуникаций. А потом мы всё это разовьем, сделаем антресоли, чтобы физики могли ставить диагностику.


 


— Физики будут работать на антресолях?


— Да, по всему периметру вокруг токамака у нас будут установлены красивые двухуровневые антресоли. Это будет деревянная конструкция, близко подходящая к токамаку. На первом этапе диагностики пройдут вакуумные испытания на стендах. Затем они будут пристыковаться к патрубкам (их здесь 152) и работать непосредственно с токамаком.


 


— Пристыковываться? Выходит, не зря я увидела здесь космическую аналогию?


— Да, именно пристыковываться. Хотя, конечно, люди будут находиться в атмосфере Земли, не будут летать, но сравнение с космическим экспериментом тут вполне уместно. Наблюдение за плазменным процессом, который будет происходить внутри камеры, — это, в принципе, то же самое, что изучение процессов, происходящих на Солнце или в звездах. И вопросов здесь пока больше, чем ответов.


 


— Насколько опасна такая работа?


— Больших нейтронных потоков здесь не будет. Во время разряда образуется пучок ускоренных электронов, которые попадают на стенку, образуется жесткое гамма-излучение, но интенсивность его очень невелика. К тому же, когда работает установка, в зале никого нет. У нас существует мощная биозащита - стены из свинца и бетона. В процессе работы токамака в отличие от тепловых атомных станций большой наведенной радиационной активности нет, поскольку нет и нейтронов. И вообще токамак по сравнению с АЭС более естественный с точки зрения природоподобия. Президент НИЦ «Курчатовский ­институт» М.В.Ковальчук, как идеолог развития природоподобных технологий, всегда отмечает, что токамак - это природоподобная энергетическая установка по своей сути.


 


— Почему?


— Именно потому, что мы воссоздаем такие же реакции, какие происходят на Солнце и в звездах. Природа распорядилась получать энергию путем синтеза легких ядер - и ровно то же самое мы делаем в токамаке. В отличие от реакторов, делящих тот же уран. Ведь такого процесса не увидишь в природе.


 


— Каких ожидаете результатов?


— В первую очередь, мы должны собрать большую базу данных как по инженерии, так и по физике для проектирования будущих термоядерных станций и гибридных реакторов. За это время нам нужно обобщить всю информацию, чтобы потом меньше оставалось вопросов с точки зрения проекта будущих больших реакторов.


 


— А с фундаментальной научной точки зрения каких ожидаете открытий?


— Физика плазмы — наука, до конца не изведанная. Надо найти пути к уменьшению различных влияний и повышению устойчивости плазмы. Эти задачи идут в поддержку ITER, потому что следующий шаг - это демонстрационный реактор, большая экспериментальная установка, где мы ждем по-настоящему прорывных результатов.


vmh_ludi (273x217, 78Kb)



 —  Помните, как у Высоцкого: «А с этой плазмой дойдешь до маразма». Правда ли, что плазма  самое сложное состояние вещества?


— Абсолютная правда. Состояние это сложное и во многом непонятное. Идея токамака была изначально завязана на плазме, и родилась она в этих стенах, в Курчатовском институте, еще в 50-е гг. прошлого века. И.Е. Тамм и А.Д. Сахаров выдвинули идею, как с помощью магнитного поля можно удерживать высокотемпературную плазму, а потом у нас в институте начались эти исследования. После испытания водородной бомбы в 1953 г. И.В. Курчатов говорил о том, что термоядерная энергия должна не разрушать, а созидать. И когда появилась эта идея, он горячо её поддержал, лично интересовался исследованиями и даже предложил установку, которая очень похожа на сегодняшний гибридный реактор. В этом был пророческий дар И.В. Курчатова. Исследования были поручены Л.А. Арцимовичу, под руководством которого проводились исследования именно в этом здании. А само слово «токамак» (сокращение от «тороидальная камера с магнитными катушками») придумал И.Н. Головин, первый заместитель И.В. Курчатова. Это слово используется во всем мире, это наш бренд - как спутник, матрешка, валенки или водка.


 


— Первый токамак тоже появился в этих стенах?


— Да, в 1959 г. Это была маленькая установка. А до 1965 г. в этом здании мы собрали еще девять установок различной конфигурации, на которых решались самые разные задачи. В 1968 г. здесь впервые в мире была получена плазма с температурой более 10 млн градусов. Никто не верил, что нам удалось достичь такой температуры. Предложили Л.А. Арцимовичу пригласить иностранную делегацию, чтобы это проверить. А Лев Андреевич был не только выдающимся ученым и организатором науки, но еще и очень смелым человеком. Холодная война, железный занавес - а он сумел добиться разрешения на приезд в эти сверхсекретные стены английских ученых. Настолько велик был его авторитет.


 


— И что же? Они померили температуру плазмы?


— Померили. Причем приехали на пяти огромных фурах, привезли свое измерительное оборудование. Тогда ведь вся диагностика была громоздкой. В результате измерений температура оказалась даже чуть выше, чем мы заявляли. После этого все сомнения были сняты - и токамак получил «зеленую улицу». Сегодня более 300 токамаков создано по всему миру. Но наш, повторю, уникален.


 


— Наверное, к вам на работу приходят очень квалифицированные физики?


— Сейчас вектор исследований перемещается в технологию, инженерию. Например, в ITER первая стенка должна будет меняться раз в пять лет. Там идут большие тепловые потоки до 20 МВт/м2, начинается эрозия материала, он попадает в плазму, поэтому без супер-профессиональных физиков и инженерных кадров не обойтись. За годы работы мы провели исследования по широкому спектру материалов, включая вольфрам, который сейчас предлагают наши европейские партнеры. Выясняется, что он не очень хорошо себя ведет при больших нагрузках.


 


— То есть идет поиск идеального материала?


— Да. Сейчас наши ученые предлагают литиевые технологии, которые позволяют перераспределять мощность на более широкие площади, не давая такую интенсивную нагрузку. Эти идеи также будут проверены на нашем токамаке.


 


— Значит, опять настал момент, когда инженеры в стране нужны?


— Да, это так. Токамак будет полностью управляться системой компьютеров, вся техника — самая современная и очень сложная. Физики — это наши главные генераторы идей, а инженеры - наша главная движущая сила. С ростом масштабов установок и их сложности эти специалисты должны быть самого высокого уровня.


 


— Где вы их берёте?


— Физики - базовая кафедра МИФИ, МФТИ, физфак МГУ. Инженерия - Бауманский институт, МЭИ, МАИ. Очень толковые ребята, других здесь не держат.


 


— Вы ведь тоже в свое время пришли сюда из МГТУ им. Н.Э. Баумана?


— Да, это моя альма-матер. Когда я пришел сюда больше 40 лет назад, мне казалось, что я попал в какую-то научную Мекку. Здесь широчайшее поле знаний, на котором, куда ни обратишься, тебе подскажут все, что ты хочешь узнать. Ты всё это впитываешь и с какого-то момента тоже становишься разносчиком знаний. Это поле знаний - Курчатовский институт.


n_leskova1 (93x100, 9Kb)



— Такая атмосфера осталась?


— Осталась. Мало того, в последние годы, я бы сказал, мы двинулись более широко, в разнообразных направлениях. М.В. Ковальчук такие традиции активно развивает. У нас по его инициативе сейчас представлены буквально все науки, даже гуманитарные. При этом активно развиваются и базовые атомные исследования, с которых когда-то начинался наш институт. Сегодня внимание к атомным и ядерным установкам и проводимым на них исследованиям огромное. Есть понимание на государственном уровне, что эти знания могут двигать общество вперед, и радостно, что именно Курчатовский институт этим занимается. Мне особенно приятно об этом говорить, потому что я проработал здесь, можно сказать, всю жизнь.


 


Вопросы задавала:  Наталия Лесковаисточник:  "Пресс-центр НИЦ "КИ" - со ссылкой на журнал "В мире науки" - 16.04.2019

Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

Аппетит приходит главе «НИЦ КИ» во время еды

Среда, 15 Марта 2023 г. 19:31 (ссылка)


Океанологов развели с физиками


Ученым удалось остановить передачу Курчатовскому институту уникальной базы в Геленджике. Это произошло после заседания Президиума РАН и статьи в "МК".


 


Аппетиты в отношении Южного отделения Института океанологии РАН, похоже, пришлось временно поумерить Курчатовскому институту. На состоявшемся 14 марта заседании Президиума РАН глава Академии Геннадий Красников сообщил собравшимся, что действия по передаче приостановлены до тех пор, «пока не будет какого-то консенсуса». О том, что его пока не намечается, свидетельствует и открытое письмо, написанное трудовым коллективом отделения Президенту РФ Владимиру Путину (его копия имеется в редакции). О чем написали главе страны ученые, изучила обозреватель «МК».


«МК» уже сообщал о довольно неожиданной форме «посягательства» на имущество одного из ведущих научно-исследовательских институтов страны, работающих в числе прочего и по программе гособоронзаказа. Из Курчатовского института просто написали письмо в Министерство науки и высшего образования с предложением передать им Южное отделение ИО РАН в районе Геленджика (см. здесь)...


15mr23mk_ocean1 (314x217, 92Kb)Естественно, в самом Институте океанологии РАН ответили «нет!». Больной для ученых вопрос был поднят во вторник, 28 февраля, на заседании Президиума РАН. По поводу него высказались сразу несколько академиков: научный руководитель ИО РАН Роберт Нигматулин, научный руководитель направления экологии моря института Михаил Флинт и другие.


Они обратились к президенту Российской академии наук Геннадию Красникову с просьбой помочь остановить «сделку», которая может нарушить работу огромного коллектива института, тесно завязанного на свою морскую базу. Такая передача невозможна даже чисто юридически, не говоря уже о том ущербе для науки, который она может повлечь за собой.


14 марта на очередном заседании Президиума РАН академик Роберт Нигматулин вновь поднял вопрос о Южном отделении ИО РАН.


Что касается того, о чем говорили на прошлом президиуме, — ответил ему Геннадий Красников, — я разговаривал с Фальковым (Валерий Фальков — министр науки и высшего образования РФ. — Авт.) по этому вопросу, там действия приостановились, пока не будет какого-то консенсуса.


В день проведения заседания Президиума РАН в «МК» пришло открытое письмо: спустя две недели неопределенности свою позицию по поводу ситуации с отделением решил выразить его трудовой коллектив.


15mr23mk_mikk2 (160x110, 18Kb)   Работающие в Геленджике ученые сообщили главе государства о том, что президент НИЦ «Курчатовский   институт» Михаил Ковальчук ещё в конце января 2023 года «инициировал передачу в оперативное управление   НИЦ КИ важнейшего научного подразделения Института океанологии им. П.П.Ширшова РАН,   расположенного в городе Геленджике Краснодарского края».


  Обратили они внимание и на то, что в обращении, подписанном Ковальчуком, сознательно принижались как   научное значение Института океанологии РАН в целом, так и уровень ведущихся его сотрудниками   исследований. Но если они объединятся «с компетенциями НИЦ «Курчатовский институт», получится   «отличная форма для получения новых прорывных технологий»...


Научный коллектив отделения подобные выводы, мягко говоря, возмутили. Ведь в ЮО проводится широчайший спектр океанологических исследований! «В настоящее время Южное отделение служит уникальным круглогодичным прибрежным морским полигоном для исследований и выполнения многих тем государственного задания по всем направлениям работы ИО РАН», — напоминают президенту страны ученые. Данные, получаемые на базе ЮО ИО РАН, служат основой для уникальных исследований более десяти других ведущих научных организаций России, среди которых Институт космических исследований РАН, Институт прикладной физики РАН, МГУ, ГЕОХИ РАН, ФИЦ «Фундаментальные основы биотехнологии» РАН, госкорпорация «Роскосмос» и др. Они напоминают, что по решению самого Владимира Путина и Правительства РФ здесь созданы два карбоновых полигона — в море и на суше. В Южном отделении ведется разработка методов оперативной океанографии, которые позволяют получать данные о состоянии морской среды в режиме реального времени, радиолокационные измерения волнений и течений на ходу судна и пр.


15mr23mk_nizki1 (314x233, 62Kb)Что касается так необходимого Курчатовскому институту «имущественного комплекса» Южного отделения ИО РАН, то его сотрудники напомнили, что в обращении Михаил Ковальчук замолчал тот факт, что его НИЦ уже обладает «как земельными участками, так и специализированными научно-исследовательскими полигонами на побережье Черного моря, в том числе — в Геленджике (Геленджикский центр климатических испытаний Всероссийского института авиационных материалов), Анапе и Сочи».


В конце концов сотрудники Института океанологии РАН делают предположение, что на самом деле под прикрытием эфемерных исследований «происходит рейдерский захват ценной территории на берегу Черного моря». В результате это грозит срывом выполнения госзаданий и обязательств ИО РАН, в том числе обязательств в интересах обороны и безопасности страны.


Не очень понятна сотрудникам и собственная судьба. Авторы письма отмечают, что около 30% научного коллектива ЮО ИО РАН — молодые ученые, специально приехавшие сюда после окончания ведущих вузов страны. После ликвидации ЮО ИО РАН все они могут лишиться работы, подобной которой в Геленджике больше нет.


22 февраля 2023 года состоялись общие собрания трудовых коллективов Института океанологии РАН и Южного отделения, на которых все присутствующие сотрудники единогласно выразили полную поддержку администрации ИО РАН и категорическую позицию против отчуждения имущественного комплекса Южного отделения и передачи его другой организации.2023NatVedenee3 (94x64, 16Kb)



   Источник: Наталья Веденеева - «МК», 15.03.2023.



 


Примечание публикатора:


1. Представляется, что академик Курчатов согласился бы с точкой зрения академиков Красникова и Нигматуллина.


2. Иллюстрации 2 и 3 добавлены при републикации из сетевого архива по газете научного сообщества "Поиск"


 


 

Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество
Rewiever

В.А. Петров напомнил о теории А.А. Логунова

Среда, 17 Марта 2021 г. 23:47 (ссылка)


Вечная жизнь электрона и поиски суперсимметрии:


чем интересен микромир? /Редакционное название/


 


petrov_interv2 (198x139, 32Kb)    Наш мир, как матрешка: он состоит из молекул, молекулы — из атомов, атомы — из электронов и   ядер, внутри ядра атома — протоны и нейтроны, а внутри них — кварки и глюоны. Все это   многообразие описывается Стандартной моделью фундаментальных взаимодействий.



  Самые интересные вопросы микромира — такие как невылетание кварков, продолжительность   жизни частиц, поиски суперсимметрии и гипотетических частиц, — мы обсудили (см.) с Владимиром   ПЕТРОВЫМ из НИЦ «Курчатовский институт» — ИФВЭ (Институт физики высоких энергий им. А.А.   Логунова)  в Протвино.


 /Автор интервью Янина Хужина — с Владимиром Петровым. Фото: Николай Малахин, «Научная Россия»/.


  Справка. Владимир Алексеевич Петров — доктор физико-математических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ, один из наиболее цитируемых российских ученых по версии Scopus, руководитель Отдела теоретической физики в НИЦ «Курчатовский институт» — ИФВЭ.



— В 2012 году на Большом адронном коллайдере был триумфально открыт бозон Хиггса. Группа НИЦ «Курчатовский институт» — ИФВЭ тоже участвовала в этих исследованиях. В чем заключался вклад вашей команды?


— Бозон Хиггса был заявлен двумя из четырех крупных экспериментов в ЦЕРНе. Это эксперименты АТЛАС и КМС. В обоих экспериментах участвовали группы ученых из нашего Института в Протвино. Они являются соавторами открытия бозона Хиггса. Сегодня я не буду останавливаться подробно на вкладе каждого из них, скажу только, что усилия всех специалистов были огромными: это и создание уникального оборудования, и поставка для ЦЕРНа некоторых материалов,  которые не всегда можно получить с оптимальным соотношением цены и качества в Европе, а в России они есть; а также дежурство на сеансах и сложная обработка результатов с помощью компьютеров высочайшего уровня и, конечно, соответствующая теоретическая работа — cловом, практически во всех областях проекта наши специалисты принимали активное участие.


 


— Поле Хиггса придает массу частицам?


— Грубо говоря, да. Это значит, что если бы этого поля не было, то мы бы с вами, очень условно говоря, могли бы быть очень лёгкими, «летали по воздуху». Не было бы массы у элементарных частиц, у кварков, например. То есть это некое поле, которое как бы разлито по всей Вселенной, и через него протискиваются частицы и тем самым в каком-то смысле приобретают свою массу, инерцию. Но это относится не ко всем частицам. Например, фотон пока что этой участи избежал и остается без массы.


 


— Бозон Хиггса — это как бы мельчайшая часть, квант этого поля?


petrov_stmod1 (446x336, 186Kb)— На этот счет есть как минимум несколько версий. Одна из простейших заключается в том, что бозон Хиггса — есть один квант этого поля, один тип. Такая гипотеза пока что находится в согласии со всеми экспериментами. Однако те данные о свойствах этого бозона, которыми мы располагаем, не исключают и других возможностей: например, наличия других типов бозонов такого рода, а также того, что, возможно, этот бозон не является элементарной частицей, а составлен из каких-то других более элементарных. Такая возможность вполне всерьез рассматривается, и в этом смысле вопросов еще достаточно много.


Стандартная модель фундаментальных взаимодействий (см.) — это модель квантовой теории калибровочных полей, описывающая кварки и лептоны и три фундаментальных взаимодействия: слабое, сильное, электромагнитное.


/Схема всего сущего - "Стандартная модель" - из презентации В.А.  Петрова/


— Можно ли сказать, что бозон Хиггса в каком-то смысле завершает Стандартную модель, которая описывает весь наш сегодняшний мир?


— Что касается бозона Хиггса, то, да. В той части, которая называется электрослабой частью Стандартной модели (описывает слабое и электромагнитное взаимодействие), а также в рамках сильного взаимодействия, бозон Хиггса стал действительно завершающим элементом. В этом смысле его обнаружение играло центральную роль, поскольку, как мы уже говорили, поле Хиггса дает массы кваркам и другим частицам. Но, если смотреть шире, то для завершения Стандартной модели нам не хватает кванта гравитации — гипотетической частицы под названием гравитон. 


Несколько лет назад были открыты гравитационные волны, и в этом эксперименте, кстати, российские ученые тоже участвовали.  Но пока что говорить определенно о том, что эти волны проквантованы, мы не можем, какие у них свойства — мы тоже пока не знаем. Этап открытия гравитационных волн я бы мог назвать предпоследним, если включать в Стандартную модель гравитацию, а последним должен стать гравитон.


 


— Мы с вами сейчас говорим о гравитации как о взаимодействии, а может ли гравитация быть материей, например? 


— Гравитация, собственно говоря, всегда рассматривалась как поле. Это сложно объяснить, но гравитацию сейчас большинство физиков общей теории относительности рассматривают по-другому: это даже и не поле, а геометрия — то есть некие функции, которые описывают метрические свойства пространства-времени. И в этом смысле гравитация стоит особняком по отношению ко всей остальной материи.


Создателем и первым директором нашего Института физики высоких энергий был А.А. Логунов. Поскольку по роду деятельности он был теоретиком, то в своё время выдвинул и развил собственную, новую теорию гравитации (РТГ - релятивистскую теорию гравитации), где гравитация была обычным физическим полем и, соответственно, стала альтернативой общей теории относительности. 


 


— Правильно ли я понимаю, что в современной картине мира вся Вселенная состоит из неких полей. Причем какие-то из них являются фундаментальными, а какие-то нет. А сколько всего этих полей существует? 


— Дело в том, что основой современной физики элементарных частиц является квантовая теория поля, а в ней разделение на поля и частицы довольно условно. Например: мы привыкли считать, что электромагнитное взаимодействие осуществляется путем обмена фотонами — это то, что является силой. Но, с другой стороны, и сами фотоны могут друг с другом взаимодействовать путем обмена электронами и позитронами (позитрон — античастица электрона), и здесь уже электроны и позитроны выступают в качестве полей, переносчиков взаимодействия. Поэтому разделение на частицы и поля довольно условное на самом деле, но оно нисколько не противоречит математическому аппарату квантовой теории поля — там все находится в полной гармонии. Причем в некоторых условиях какие-то свойства частиц могут проявляться корпускулярно: частица может вести себя как точечный объект, а может проявлять свойства волны. Это, впрочем, уже давно известно из квантовой механики.


В сферу главных научных интересов Владимира Петрова входят квантовая хромодинамика, процессы с участием тяжелых кварков, эффекты квантовой гравитации, дифракционные процессы. Работа ученого тесно связана с экспериментами в SLAC (США), HERA (Германия), а в последнее время преимущественно с экспериментами на Большом адронном коллайдере CERN (Швейцария).


 


— Поговорим об Институте физики высоких энергий. В советские годы здесь был запущен легендарный «Серпуховский синхротрон». Расскажите об этом проекте подробнее..


u70_halls (391x277, 137Kb)   — В 1967-м году наш Институт запустил ускоритель протонов У-70. На   тот момент это был крупнейший ускоритель в мире. Энергия протонного   синхротрона составляла 70 ГэВ (1 ГэВ = 109 электронвольт). Это был   юбилейный год, пятидесятилетие революции. Я не скажу, что   строительство ускорителя подгоняли специально под эту дату, но   открытие его на тот момент пришлось очень кстати. 


   Представьте себе 70 миллиардов электронвольт – это значит, что   электрон пролетает зазор с напряжением 70 миллиардов вольт.   Поверьте, это чудовищное напряжение, это огромная энергия! И тогда   это был лидирующий в мире по энергии ускоритель. В течение   последующих пяти лет он оставался таковым, и за это время мы успели   сделать здесь несколько интересных открытий, таких как, например,   возрастание полных сечений и радиуса сильных взаимодействий с   ростом энергии столкновений или эффект масштабной инвариантности   в процессах множественной генерации адронов.  Я думаю, что У-70   сыграл важную роль и внес довольно существенный вклад в мировую   физику частиц.


  /В ускорительном комплексе У-70, фото из архива ИФВЭ/


  — А сейчас он по-прежнему работает?


  — Да, он работает. На нем ведется ряд  экспериментов по разным направлениям, таким как, например,  поиск редких распадов К-мезонов или исследование механизмов сильного взаимодействия в столкновениях протонов с атомными ядрами.  Но, к сожалению, сейчас его работа по разным причинам сильно затруднена. Если в прошлые годы, не говоря уже о советском времени,  на У-70 проводилось несколько сеансов в год, то есть он в это время был «включен» и на нем можно было работать, «набирать статистику», то сейчас это — один раз в год или даже реже. Накапливать необходимую статистику, позволяющую осуществлять надежный физический анализ данных,  в таких условиях очень трудно.


 


— Изначально ускоритель создавался для поиска кварков — неделимых составляющих протонов и нейтронов?


— Да. Кварки были введены в обиход где-то в 1964-м году, в течение последующих нескольких лет они были у всех на слуху, и ученые задавались вопросом: а где эти кварки, как их искать, что они из себя представляют? Поэтому одним из первых экспериментов на нашем ускорителе У-70 как раз и стал поиск частиц с дробным электрическим зарядом — у кварков имеется дробный электрический заряд, кратный 1/3 от заряда электрона. Результат поисков был отрицательным. То есть даже при тех высоких энергиях, которые у нас были, кварки не удалось увидеть. И это стало первым шагом к пониманию феномена, который сегодня называется «невылетанием кварков». Сейчас уже известно, что при существующих в мире энергиях кварки увидеть невозможно, об их существовании мы можем говорить лишь по косвенным признакам. Кварк в эксперименте можно наблюдать как некий шлейф, некий «хвост» из обычных частиц, который тянется за кварками, но конкретно сами кварки мы не видим.


/Слово «кварк» было заимствовано из романа Джеймса Джойса «Поминки по Финнегану». Слова «три кварка для мистера Марка!» в романе выкрикивали чайки. Кварк в немецком языке — это творог, в английском — имитация крика чаек, чепуха. Американский физик-теоретик Мюррей Гелл-Ман предложил использовать слово кварк для обозначения новых элементарных частиц - из презентации В.Петрова/.


Все последующие мировые эксперименты на более мощных ускорителях тоже давали неизменно отрицательные результаты, и в итоге вызрела гипотеза, что кварки вообще невозможно выделить в чистом виде, сфотографировать, грубо говоря. Тривиальный пример, который часто приводится, это пример с полюсами магнитов: если существующие частицы — протоны, пи-мезоны и т.д. — уподобить магниту, а составляющие их — полюсам магнитов, то получается, что вы не можете один полюс отрезать. Вы порежете магнит, а у вас опять появятся два полюса — и так до бесконечности.


 


— То есть они между собой неразрывно связаны?


— Да. И в этом смысле возникала как раз проблема, которая сейчас сформулирована как одна из выдающихся загадок Стандартной модели — это теория, или проблема невылетания кварков; или quark confinement (пленение кварков), если брать аналогию из английского языка.


На нашем ускорителе У-70 в экспериментальном плане был совершен первый шаг к становлению этой гипотезы, которая сейчас является важнейшей проблемой.


 


— Эта связь кварков обеспечивается неким «склеивающим»,  глюонным полем? Прим.: от английского glue (клей).


— Да, согласно современной физической теории, кварки связаны между собой этим глюонным полем. Но свойства этих полей на больших расстояниях несколько необычны: скажем, если электромагнитное поле на больших расстояниях падает, когда вы разводите электрические заряды, то здесь, напротив, сила возрастает: чем больше вы разводите частицы, тем выше сила «натяжения», поэтому кваркам вылететь нельзя. Глюонная «струна», связывающая кварки, может только где-то порваться, родить пару кварк-антикварк, но, опять же, у вас тогда появится не два отдельных кварка, а две пары кварк-антикварк.


 


petrov_1desk2 (296x235, 61Kb)— Глюонная связь — основная причина невылетания кварков или это лишь средство?


— Трудно сказать. На вопрос о невылетании кварков, как я уже упоминал, пока не найдено однозначного ответа. 


Если говорить о полях, то есть опять возвращаться к теоретической науке, то проблема невылетания кварков — это чисто теоретическая проблема. Экспериментаторы вам говорят, что кварков в свободном виде нет — и точка. Однако строение протонов, пи-мезонов, их масса, свойства — словом, все сообщает о том, что внутри ядра, внутри протонов и нейтронов они есть. И тогда возникает проблема: а почему их нельзя вырвать? И вот эта проблема сейчас уже четко сформулирована и входит в число задач, которые до сих пор никто не может решить. Это интереснейший вызов для теоретика. Подходов много. Люди работают над этим интенсивно, проходят научные конференции, семинары и т.д. В нашем Институте в Протвино в конце года тоже планируется провести онлайн-конференцию на эту тему. 


 


— Считается, что время жизни электрона бесконечно. В какой форме электрон продолжают свою вечную жизнь, скажем, после смерти человека?


—  Ну, электроны все равно в наших атомах так и остаются, неважно живы мы или умерли. Атомы ведь никуда не деваются... просто происходит распад. Химические вещества, составлявшие основу нашего тела, распадаются на молекулы, на более простые элементы, – попадают в землю и возвращаются обратно. Поэтому электроны никуда не пропадают.


К нашей с вами биологической жизни жизнь электрона, к счастью или к сожалению, отношения особо не имеет. В этом смысле электроны так и продолжают жить дальше; считается, что бесконечно, так как мы пока не видели их распадов, а значит, время их жизни превышает космологическое время — известный нам возраст Вселенной (около 14 млрд. лет), поэтому электроны и принято считать вечными. Что касается других элементарных частиц, а их сотни, то почти все они распадаются, причем многие из них распадаются довольно быстро. А вот электрон, фотон, протон, электронное нейтрино, похоже, и правда живут вечно — по крайней мере пока что их распада никто не видел.


 


— За рамками Стандартной модели существуют гипотетические частицы, такие как тахион (якобы превышающий скорость света), гравитон (квант гравитации), магнитный монополь (имеющий один полюс) и многие другие. Какие из гипотетических частиц ученые больше всего хотят найти?


— Если начать с тахионов, то это наименее востребованная в плане поиска элементарная частица. Конечно, есть энтузиасты, которые занимаются поисками тахиона, и в этом смысле здесь даже могут быть вполне согласованные теории, но как это все воплотить в жизнь, как и где их искать — непонятно. Так что пока поиск тахионов находится вне рамок экспериментальных исследований.


Есть много экспериментов по поиску такой гипотетической частицы, как аксион, который, грубо говоря, является реакцией Природы на нарушение некоторой симметрии. Некоторые считают, что именно из аксионов может состоять темная материя. Но это тоже вызывает много вопросов. Сейчас ощущение такое, что часто ищут «сами не знают что», поскольку мы до сих так и не выяснили, из чего состоит эта темная материя, как она взаимодействует — помимо того, что «не светится», и т.д. Поэтому все, что пока можно сделать, это взять для описания темной материи какие-то доступные нашему пониманию модели: скажем, тот же аксион или, например, так называемый темный фотон — короткоживущая тяжелая частица, которая может распадаться на другие частицы.


Но добрая половина экспериментов, которые сейчас проводятся на коллайдере в ЦЕРН, зациклена на поиске частиц, обладающих суперсимметрией, или иной экзотики. Однако за более чем десятилетнюю историю БАКа все эти эксперименты заканчивались словами о том, что в данной области энергии таких частиц не обнаружено.


 


— Можете рассказать подробнее о суперсимметрии?


— Ученые очень сильно хотят найти её. Дело в том, что до введения в строй Большого адронного коллайдера (БАК) в теоретическом сообществе было полное убеждение, что когда БАК заработает, сразу же будут найдены частицы, обладающие суперсимметрией, а также суперструны, и посыплется на нас как из рога изобилия вся эта красивая физическая теория — но не тут-то было! То, что суперсимметрия не была найдена, стало шоком для многих теоретиков, и в состоянии замешательства они пребывали последующие несколько лет. «Не может быть, чтобы Природа не обладала таким красивым свойством, как суперсимметрия!», — говорили они… а оказалось, что на ускорителях мы этого не видим.


СУПЕРСИММЕТРИЯ —  это симметрия между частицами материи (фермионами, коими являются кварки и лептоны) и частицами-переносчиками сил (то есть бозонами: глюоны, фотоны и др.).


Согласно этой модели, у каждой элементарной частицы есть свой суперпартнер, то есть элементарные частицы материи и переносчики взаимодействий (сильного, слабого, электромагнитного) могут взаимно превращаться друг в друга. Но мы не наблюдаем этого в природе, поэтому, возможно, в какой-то момент существования Вселенной суперсимметрия была нарушена. Открытие суперсимметрии в эксперименте означало бы открытие новой физики за пределами Стандартной модели.


 


— Есть гипотеза, что наша Вселенная была суперсимметричной на ранних стадиях своего существования?.


petrov_aalog1 (280x235, 68Kb)— Да, есть такое предположение, но я бы не сказал, что оно разделяется большинством ученых. Сторонники гипотезы считают, что в начале рождения Вселенной симметрия могла быть максимальной, но потом она постепенно начала нарушаться и пришла в то состояние, которое мы имеем сейчас. То есть получается, что в каком-то смысле мы были очень идеальные в начале (хотя физически нас с вами там не было), но потом что-то пошло «не так».


Сейчас концепция ранней суперсимметрии приняла несколько иной вид. Большой взрыв, как космологическая гипотеза, больше не является доминирующей точкой зрения. Есть другие идеи, и они предполагают, например, непрерывное пульсирование Вселенной: сжатие-растяжение; то есть в такой концепции не было никакого великого начала в виде Большого взрыва.


/так в теории РТГ, которую  развивал академик А. Логунов (1926-2015), фото - «Научная Россия»/ 


 


— Могут ли в природе рождаться элементарные новые частицы? Или те, что возникли после условного Большого взрыва, так  и остались, причем с теми же свойствами?


— А это очень интересный вопрос! В общем-то, считается, что не могут. Аргументируется это тем, что мы нашли некую фундаментальную теорию (Стандартная модель), вечную — по смыслу вашего вопроса, которая лежит в основе всего, и с неё-то, собственно, Большой взрыв и начинался. Это очень интересная мысль — появление новых видов частиц со временем — это ваша гипотеза. Но пока что все остается так, как было, а новые частицы рождаются только в чисто механическом смысле, когда у вас энергия переходит в массу.


 


— Владимир Алексеевич, какие научные вопросы, кроме упомянутых нами сегодня, вас интересуют больше всего?


— Сейчас я много работаю над многомерными теориями, когда мы предполагаем, что наше пространство не трехмерное, а, скажем, пятимерное. Меня интересуют, в частности, физические следствия, которые мы можем из этого получить. Такая тенденция в целом не нова: в 1980-х годах был настоящий бум, связанный с поиском дополнительных измерений пространства-времени. Сейчас все успокоилось, «мода» не стоит на месте, но в этой области исследований по-прежнему остается много интересных возможностей.


 


— Получается, в физике тоже есть своя мода? Мода на идеи?


— Еще бы! Вспомнить хотя бы 1980-е, 90-е годы. Тогда только теория струн всех интересовала, а вся остальная физика считалась чуть ли не чепухой. По этому поводу развился бешеный математический аппарат, однако какого-то более-менее адекватного приближения теории струн к физической реальности мы так и не увидели. С одной стороны, каждая новая мода на физические идеи иногда полезна, потому что она возбуждает энтузиазм, будит какие-то творческие порывы. Хотя  с другой стороны, может оказаться и вредной. Я себя отношу скорее к консерваторам и к энтузиастам «старой» Стандартной модели, ведь там до сих пор остается множество нерешенных вопросов.


 


Беседовала Янина Хужина.


Опубликовано: «Научная Россия», 15 марта 2021, там же видеоролик


/При републикации здесь изменены визуальная подача текста  и порядок иллюстрирования (с некоторым добавлением)

Метки:   Комментарии (0)КомментироватьВ цитатник или сообщество

Следующие 30  »

<ниц «ки» - Самое интересное в блогах

Страницы: [1] 2 3 ..
.. 10

LiveInternet.Ru Ссылки: на главную|почта|знакомства|одноклассники|фото|открытки|тесты|чат
О проекте: помощь|контакты|разместить рекламу|версия для pda