Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia, Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia, RAS. Niliona nini

Katika Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia. G.I. Budker SB RAS ilizindua sindano yenye nguvu ya boriti ya atomi za hidrojeni yenye nishati ya chembe ya muundo 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. Ufungaji huu wa majaribio uliendelezwa na kutengenezwa kwa agizo la kampuni ya Marekani ya TAE Technologies, ambayo inaunda kinu kisicho na nyuklia ya thermonuclear. Kwa kutumia usakinishaji, wanasayansi wanapanga kupima teknolojia ya kupokanzwa plasma katika kinu cha TAE Technologies na kuonyesha kuegemea na ufanisi mkubwa wa vipengele vyote vya injector.

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

im8.kommersant.ru

Wanasayansi katika 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 Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia SB RAS iliripoti Alhamisi. "Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia SB RAS iliunda wiggler ya juu ya maabara ya ELETTRA - kifaa cha kutengeneza mionzi ya synchrotron - mnamo 2003, mnamo Januari 2018, wafanyikazi wa BINP SB RAS watakamilisha uboreshaji wa kisasa wa kifaa hiki, ambacho kwa mara ya kwanza. itawezekana kuepuka uvukizi wa heliamu ya kioevu katika mfumo wa cryogenic. Gharama ya uboreshaji wa kisasa inakadiriwa kuwa zaidi ya dola elfu 500, "taarifa hiyo inasema. Sehemu yenye nguvu ya sumaku huundwa katika wiggler, na kifaa lazima kiwe kilichopozwa kwa kutumia heliamu ya kioevu. "Heliamu huvukiza, na unapaswa kutumia makumi ya maelfu ya dola kwa mwaka katika kuongeza mafuta. Tumejifunza kuunda cryostats kulingana na mashine maalum za friji ambazo zinaweza kufanya kazi kwa uaminifu kwa miaka bila kuyeyuka heliamu ya kioevu, ambayo hakuna mtu ulimwenguni ambaye bado ameonyesha," huduma ya vyombo vya habari inanukuu mtafiti mkuu katika Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia SB RAS.

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

tass.ru

NOVOSIBIRSK, Desemba 25. /TASS/. Wanasayansi katika Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia (INP) ya Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi huko Novosibirsk wameunda na kuzindua usakinishaji wa kipekee wa "Smola" (mtego wa wazi wa ond), ambao utaruhusu katika siku zijazo kuongeza joto la plasma. kutoka digrii milioni 10 mara kadhaa, naibu mkurugenzi wa BINP SB RAS aliwaambia waandishi wa habari Jumatatu kwa 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 sana.

"Tuna usakinishaji wa mtego wa gesi (GDT), ambao tayari tumepasha joto plasma hadi digrii milioni 10. Ikiwa utaisambaza kwa vitu kama hivyo (kama vile "Resin" - noti ya TASS), basi joto la plasma inapaswa 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. Mtafiti mkuu wa Taasisi ya Jiolojia na Madini ya SB RAS, Viktor Sharapov, aliambia vyombo vya habari kuhusu hili.

Kulingana na yeye, wanasayansi, kwa kutumia ufungaji wao, waliweza kuyeyuka 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 wakati wa kusoma amana za ore.

Katika kituo cha kuongeza kasi cha KEK (Tsukuba, Japani), usakinishaji wa kigunduzi cha Belle II kwenye sehemu ya mkutano wa boriti ya mgongano wa SuperKEKB umekamilika, inaripoti huduma ya vyombo vya habari ya KEK (shirika la Kijapani la uchunguzi wa vichapuzi vya nishati ya juu) .

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 (BINP SB RAS) na Chuo Kikuu cha Jimbo la Novosibirsk (NSU). Ujumuishaji wa kigunduzi na kichapuzi ni hatua muhimu kuelekea kuanza ukusanyaji wa data baadaye mwaka huu.

Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia SB RAS imeunda usanikishaji maalum ambao una athari inayolengwa hata kwa 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 boroni-neutron kwa saratani." Inashangaza, lakini kiini cha uvumbuzi kinaweza kuingiza matumaini katika roho za makumi ya maelfu ya washirika, ambao oncologists bado hawawezi kusaidia ... Kifaa ni, bila shaka, kuiweka kwa upole. Kwa kweli ... inachukua chumba maalum kilichohifadhiwa na eneo la mita za mraba 60. Mtafiti mkuu katika taasisi hiyo, Sergei Taskaev, alizungumza juu ya kanuni za uendeshaji wa ufungaji na alielezea kwa nini waumbaji wake walikuwa na mashaka.

Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia iliyopewa jina lake. G.I. Budker (INP) wa Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha Urusi alitia saini mkataba wa euro milioni 20 na Kituo cha Ulaya cha Utafiti wa Ions na Antiprotons (FAIR, Ujerumani), kulingana na ambayo watatoa vifaa vya kipekee kwa kiongeza kasi, kisayansi. mkurugenzi wa FAIR, msomi wa Chuo cha Sayansi cha Urusi Boris Sharkov, aliwaambia waandishi wa habari.

FAIR ndio changamano kubwa zaidi ya kuongeza kasi kwa masomo ya fizikia ya kisasa ya nyuklia na nyuklia, iliyoundwa nchini Ujerumani kwa ushiriki wa nchi 15. Mradi huo unalinganishwa kwa kiwango na Large Hadron Collider (CERN), gharama yake ya jumla inakadiriwa kuwa euro bilioni moja. Majaribio katika FAIR yamepangwa kuanza mnamo 2020.

Wanasayansi kutoka Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia waliopewa jina hilo. G.I. Budker SB RAS na Taasisi ya Fizikia ya Jumla iliyopewa jina lake. A.M. Prokhorov RAS, 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 viongeza kasi vya chembe za kushtakiwa - dissector kulingana na kamera ya mfululizo. Kifaa hiki kinakuwezesha kufuatilia urefu wa damu kwa wakati halisi. Vifaa vilivyotengenezwa tayari vinatumika kwa urekebishaji mzuri wa vifaa vya kuongeza kasi, na pia kwa kusoma mienendo ya mihimili ya uhusiano. Matokeo ya kazi hiyo yalichapishwa katika Jarida la Ala.

NOVOSIBIRSK, Julai 4. /TASS/. Pete ya kupoeza kwa tata ya kichapuzi cha FAIR inayojengwa nchini Ujerumani, ambayo inalinganishwa na Large Hadron Collider (LHC), iliundwa na wataalamu kutoka Taasisi ya Novosibirsk ya Fizikia ya Nyuklia (INP) SB RAS. Hii iliripotiwa kwa TASS na mkuu wa maabara ya utafiti wa taasisi hiyo, 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 (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 Mtoza," Schwartz alisema.

Wanasayansi kutoka Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia ya Tawi la Siberi (INP SB) RAS wameunda vifaa vya kipekee kwa mfano wa kinuni ya kinyuklia cha kinyuklia ambacho ni rafiki kwa mazingira kinachoundwa nchini Marekani.

Kazi hiyo ilifanyika ndani ya mfumo wa mkataba wa mamilioni ya dola kati ya taasisi ya Siberia na kampuni ya Marekani ya Tri Alpha Energy (TAE), katibu wa kisayansi wa tawi la RAS Alexey Vasiliev aliiambia TASS, akikataa kutaja gharama kamili ya utoaji.

Kwa ujumla ni vigumu kuzungumza kuhusu INP kwa kifupi kwa sababu nyingi. Kwanza kabisa, kwa sababu Taasisi yetu haiendani na viwango vya kawaida. Hii sio taasisi ya kitaaluma inayofanya kazi kwenye sayansi ya msingi, kwa sababu ina uzalishaji wake, ambao ni sawa kabisa na mmea wa wastani, lakini katika nyakati za kisasa - mmea mzuri. Na kwenye mmea huu hawafanyi misumari yenye makopo, lakini wana teknolojia ambazo hazipo popote nchini Urusi. Teknolojia za kisasa kwa maana sahihi zaidi ya neno, na sio katika "kisasa cha Umoja wa Soviet wa 80s." Na mmea huu ni wetu wenyewe, na sio moja ambapo wamiliki "huko nje mahali fulani" na tunakusanya tu bidhaa kwenye rundo.
Kwa hivyo hii sio Taasisi ya kitaaluma.

Lakini sio uzalishaji pia. Ni aina gani ya uzalishaji huu ikiwa Taasisi bado inazingatia bidhaa kuu kuwa matokeo ya msingi zaidi, na ujazo huu wote wa ajabu wa kiteknolojia na uzalishaji ni njia tu ya kupata matokeo haya?

Kwa hivyo, bado ni taasisi ya kisayansi yenye wasifu wa msingi?
Lakini vipi kuhusu ukweli kwamba BINP hufanya majaribio mapana zaidi yanayohusiana na Mionzi ya Synchrotron (baadaye SR) au leza ya elektroni isiyolipishwa (hapa FEL), na haya ni majaribio yanayotumika kwa ajili ya taasisi zetu nyingi pekee? Na, kwa njia, hawana karibu hakuna fursa nyingine ya kufanya majaribio hayo.

Kwa hiyo hii ni taasisi ya fani nyingi?
Ndiyo. Na mengi, mengi zaidi ...

Hadithi hii inaweza kuanza na historia ya taasisi. Au kuanzia leo. Kutoka kwa maelezo ya usakinishaji au watu. Kutoka kwa hadithi kuhusu hali ya sayansi ya Kirusi au mafanikio ya fizikia katika siku za hivi karibuni. Na nilisita kwa muda mrefu sana kabla ya kuchagua mwelekeo, hadi niliamua kusema juu ya kila kitu kidogo, nikitumaini kwa dhati kwamba siku moja nitaandika zaidi na kuchapisha nyenzo hii mahali pengine.

Kwa hivyo, INP SB RAS iliyopewa jina. G.I.Budkera au Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia.
Ilianzishwa mnamo 1958 na Gersh Itskovich Budker, ambaye jina lake katika Taasisi hiyo lilikuwa Andrei Mikhailovich, Mungu anajua kwanini. Hapana, bila shaka, alikuwa Myahudi, majina ya Kiyahudi hayakukaribishwa katika USSR - hii yote ni wazi. Lakini sikuweza kujua kwanini Andrei Mikhailovich, na sio Nikolai Semenovich, sema.
Kwa njia, ikiwa unasikia kitu kama "Andrei Mikhailovich alisema ..." kwenye INP, inamaanisha Budker alisema.
Yeye ndiye mwanzilishi wa Taasisi na labda, ikiwa sivyo kwake, na ikiwa sivyo kwa Siberia, hatungekuwa na fizikia ya kasi ya kasi kama hiyo. Ukweli ni kwamba Budker alifanya kazi kwa Kurchatov, na kulingana na uvumi, ilikuwa ngumu kwake hapo. Na hawangeruhusu kamwe "kuyumba" jinsi ilivyotokea huko Siberia, ambapo taasisi mpya zilikuwa zikiundwa tu na mwelekeo mpya ulikuwa ukifunguliwa. Na hawangempa Taasisi mara moja huko Moscow katika umri huo. Kwanza wangemfanya aonekane mbaya katika nafasi ya mkuu wa maabara, halafu naibu mkurugenzi, kwa ujumla, unaona, angekosa hasira na kuondoka.

Budker alikwenda Novosibirsk na kutoka hapo akaanza kuwaalika wanafizikia mashuhuri na sio mashuhuri sana. Wanafizikia bora walisita kwenda uhamishoni, kwa hivyo dau liliwekwa kwenye shule hiyo changa, ambayo ilianzishwa mara moja. Shule hizo zilikuwa NSU na Shule ya Fizikia na Muziki katika NSU hii. Kwa njia, katika Chuo hicho vidonge vinapeana uandishi wa FMS kwa Lavrentyev pekee, lakini mashahidi hai wa historia hiyo, ambao sasa wanaishi Amerika na kuchapisha kumbukumbu zao, wanadai kwamba mwandishi wa shule hiyo alikuwa Budker, ambaye "aliuza" wazo kwa Lavrentyev kwa aina fulani ya makubaliano mengine ya kiutawala.
Inajulikana kuwa watu wawili wakuu - Budker na Lavrentyev hawakuelewana sana, kusema kidogo, na hii bado inaonekana sio tu katika uhusiano wa watu huko Akademgorodok, lakini pia katika uandishi wa historia yake. Angalia maonyesho yoyote ya kitaaluma yanayofanyika katika Nyumba ya Wanasayansi (DU), na utaona kwa urahisi kwamba karibu hakuna, sema, picha kutoka kwa kumbukumbu kubwa ya INP na kwa ujumla ni kidogo inasemwa juu ya taasisi kubwa zaidi katika Chuo chetu cha Sayansi ( kuhusu wafanyakazi elfu 3) na walipa kodi wa tatu katika NSO. Sio haki sana, lakini ndivyo ilivyo.
Kwa neno moja, tunadaiwa Taasisi, mafanikio yake na mazingira yake kwa Budker. Kwa njia, na uzalishaji pia. Hapo zamani za kale, INP iliitwa bepari zaidi ya taasisi zote nchini - ingeweza kuzalisha bidhaa zake na kuziuza. Sasa inaitwa ujamaa zaidi - baada ya yote, pesa zote zilizopatikana huingia kwenye sufuria ya kawaida na kutoka kwake husambazwa kwa mishahara, mikataba na, muhimu zaidi, kufanya majaribio ya kisayansi.
Hili ni jambo la gharama kubwa sana. Mabadiliko (saa 12) ya uendeshaji wa kichochezi na detector inaweza kugharimu mamia ya maelfu ya rubles, na zaidi ya fedha hizi (kutoka 92 hadi 75%) hupatikana na wafanyakazi wa BINP. BINP ndiyo taasisi pekee duniani inayopata pesa kwa ajili ya utafiti wa kimsingi peke yake. Katika hali zingine, taasisi kama hizo zinafadhiliwa na serikali, lakini hapa - unaelewa - ikiwa unangojea msaada kutoka kwa serikali, hautakufa kwa muda mrefu.

Je, INP inapataje pesa? Uuzaji wa mifumo ya kuongeza kasi ya sumaku kwa nchi zingine zinazotaka kujenga vichapuzi vyao wenyewe. Tunaweza kusema kwa fahari kwamba hakika sisi ni mmoja wa watengenezaji wawili au watatu bora wa pete ulimwenguni. Tunazalisha mifumo ya utupu na resonators. Tunazalisha vitengo vya kuongeza kasi vya viwanda ambavyo vinafanya kazi katika maeneo mengi nje ya uchumi wetu, kusaidia kuua vifaa vya matibabu, nafaka, chakula, kusafisha hewa na maji machafu, vizuri, kwa ujumla, kila kitu ambacho hakuna mtu anayezingatia hapa. BINP huzalisha vichapuzi vya matibabu na vitengo vya X-ray kwa watu wanaotoa eksirei, tuseme, katika viwanja vya ndege au taasisi za matibabu. Ikiwa unatazama kwa karibu maandiko kwenye scanners hizi, utapata kwamba hazipo tu kwenye Uwanja wa Ndege wa Novosibirsk Tolmachevo, lakini pia sana katika mji mkuu wa Domodedovo. BINP hufanya kadhaa, ikiwa sio mamia ya maagizo madogo kwa uzalishaji wa teknolojia ya juu au sayansi kote ulimwenguni. Tunazalisha accelerators na vifaa sawa kwa Marekani, Japan, Ulaya, China, India... Tulijenga sehemu ya pete ya LHC na tulifanikiwa sana. Sehemu ya maagizo ya Kirusi hapa ni ya chini, na hakuna kitu tunaweza kufanya kuhusu hilo - serikali haitoi pesa, na mamlaka za mitaa au wamiliki wa biashara hawana kutosha - kwa kawaida muswada huo unaingia kwenye mamilioni ya dola. Hata hivyo, ni lazima tukubali kwa uaminifu kwamba sisi pia tuna misaada ya kawaida ya Kirusi na mikataba, na pia tunafurahi juu yao, kwa sababu Taasisi daima inahitaji fedha.

3. Kipande cha kiongeza kasi, ambacho kwa sasa kinatolewa na BINP kwa Maabara ya Brookhaven (USA)

Mshahara wetu wa wastani ni mdogo kuliko ule wa majirani zetu, na mgawanyo wake daima hauonekani kuwa sawa, lakini wengi wa Iafists wanakubali hili, kwa sababu wanaelewa kile wanachofanyia kazi na kwa nini wanakataa kuongeza mishahara yao. Kila asilimia iliyowekwa ndani yake inamaanisha kuondoa siku za utendakazi wa usakinishaji. Ni rahisi.
Ndio, wakati mwingine lazima uache kabisa, na kumekuwa na kesi kama hizo pia. Lakini, kwa bahati nzuri, walidumu kwa miezi sita tu.
INP inaweza kumudu kuongoza ujenzi wa nyumba za kifahari za gharama kubwa, mradi tu baadhi ya vyumba vinaenda kwa wafanyikazi, kutuma wafanyikazi hawa kwa safari ndefu za biashara nje ya nchi, kudumisha moja ya besi bora zaidi za ski nchini, ambapo "Ski Track ya Urusi" hufanyika kila mwaka (kwa njia, msingi sasa uko chini ya tishio la kufungwa kwa sababu ya mradi mwingine wa ujinga wa ujenzi), kudumisha kituo chake cha burudani huko Burmistrovo ("Razliv"), kwa ujumla, anaweza kumudu vitu vingi. Na ingawa kila mwaka kuna mazungumzo kwamba hii ni ubadhirifu sana, bado tunashikilia.

Vipi kuhusu sayansi katika INP?
Sayansi ni ngumu zaidi. Kuna miongozo minne ya kisayansi ya BINP:
1. fizikia ya chembe za msingi - FEC (yaani, ulimwengu wetu unajumuisha nini katika kiwango kidogo sana)
2. fizikia ya vichapuzi (yaani, vifaa ambavyo unaweza kufikia kiwango hiki kidogo (au ni bora kusema "nano", kufuata mtindo wa kisasa? :))
3. fizikia ya plasma
4. fizikia inayohusiana na mionzi ya synchrotron.

Kuna maeneo mengine kadhaa katika BINP, hasa yale yanayohusiana na nyuklia na fizikia ya nyuklia, matumizi ya matibabu, fizikia ya redio na mengine mengi madogo.

4. Ufungaji wa Dayton VEPP-3. Ikiwa inaonekana kwako kuwa hii ni machafuko kamili ya waya, basi kwa ujumla ni bure. Kwanza, VEPP-3 ni ufungaji ambapo hakuna nafasi tu, na pili, risasi hufanyika kutoka upande wa njia ya cable (imewekwa juu). Hatimaye, tatu, Dayton ni mojawapo ya mitambo hiyo ambayo wakati mwingine hujengwa katika muundo wa VEPP-3 na kisha kuondolewa, i.e. Hakuna maana katika kuunda mifumo ya kimataifa ya "kurejesha utaratibu" hapa.

Tuna vichapuzi viwili vinavyofanya kazi kila mara: VEPP-2000 (kifupi VEPP, ambacho kitaonekana mara nyingi, kinamaanisha "mihimili ya elektroni-positron inayogongana"), ambayo vigunduzi viwili hufanya kazi - KMD na SND (kigundua cha sumaku cha cryogenic na kigunduzi cha spherical neutral) na VEPP. -4M yenye kigunduzi cha KEDR. Mchanganyiko wa VEPP-4M una kiongeza kasi kingine - VEPP-3, ambapo majaribio yanayohusiana na SR hufanywa (VEPP-4 pia ina SR, lakini hizi ni vituo vipya, bado ni vyachanga, ingawa zimekuwa zikiendelea hivi karibuni na mojawapo ya tasnifu za mtahiniwa wa mwisho kutoka kwa SIshniks ilitetewa haswa katika mwelekeo huu).

6. SI bunker VEPP-3, X-ray kituo cha uchambuzi wa msingi wa fluorescence.

Kwa kuongeza, tuna FEL, ambayo imeundwa moja kwa moja kufanya kazi na mionzi ya terahertz kwa mtu yeyote kutoka nje, kwani BINP bado haijaja na madhumuni "ya moja kwa moja" kwa ajili yake. Kwa njia, baada ya safari hii ilijulikana kuwa mkuu wa FEL, Nikolai Aleksandrovich Vinokurov, alichaguliwa kuwa mshiriki sawa wa RAS.

Tunafanya kituo chetu cha kwanza hapa kwa ufafanuzi (kulingana na vidokezo kutoka kwa wasomaji). FEL au laser ya elektroni ya bure ni nini? Sio rahisi sana kuelezea hili, lakini tutafikiri kuwa unajua kuwa katika laser ya kawaida, mionzi hutokea kama hii: kwa kutumia njia fulani, tunapasha joto (kusisimua) atomi za dutu kwa kiwango ambacho huanza kutoa. Na kwa kuwa tunachagua mionzi hii kwa njia maalum, kuanguka katika resonance na nishati (na kwa hiyo frequency) ya mionzi, tunapata laser. Kwa hivyo katika FEL, chanzo cha mionzi sio atomi, lakini boriti ya elektroni yenyewe. Inalazimika kupita kwa kinachoitwa wiggler (undulator), ambapo sumaku nyingi hulazimisha boriti "kupiga" kutoka upande hadi upande katika sinusoid. Wakati huo huo, hutoa mionzi sawa ya synchrotron, ambayo inaweza kukusanywa kwenye mionzi ya laser. Kwa kubadilisha nguvu ya sasa katika sumaku za wiggler au nishati ya boriti, tunaweza kubadilisha mzunguko wa leza juu ya anuwai, ambayo kwa sasa haiwezi kufikiwa kwa njia nyingine yoyote.

Hakuna usakinishaji mwingine wa FEL nchini Urusi. Lakini zipo USA, laser kama hiyo pia inajengwa nchini Ujerumani (mradi wa pamoja wa Ufaransa, Ujerumani na taasisi yetu, gharama inazidi euro bilioni 1.) Kwa Kiingereza, laser kama hiyo inasikika kama FEL - laser ya elektroni ya bure.

8. Bunduki ya elektroni ya elektroni ya laser

9. Mfumo wa ufuatiliaji wa kiwango cha resonators za kupoeza maji kwenye FEL

10. Resonators za FEL

11. Muafaka huu na mbili zinazofuata zinaonyesha FEL, inayotazamwa kutoka chini (imesimamishwa "kutoka dari").

14. Oleg Aleksandrovich Shevchenko anafunga mlango wa ukumbi wa LSE. Baada ya kubadili kikomo kutoka kwa mlango wa ulinzi wa rada ulioathiriwa (kizuizi cha zege upande wa kulia) kuanzishwa, laser inaweza kuanza kufanya kazi.

15. Chumba cha kudhibiti FEL. Juu ya meza ni glasi kwa ajili ya ulinzi dhidi ya mionzi ya laser.

16. Moja ya vituo kwenye FEL. Kwa upande wa kulia unaweza kuona anasimama za macho, ambayo kuna vipande vya karatasi na karatasi ya kuteketezwa (matangazo ya giza katikati). Hii ni athari ya mionzi ya laser ya FEL

17. Risasi adimu. Oscilloscope ya boriti ya zamani katika chumba cha kudhibiti FEL. Kuna oscilloscope chache kama hizo zilizobaki kwenye BINP, lakini ukiangalia unaweza kuzipata. Karibu (upande wa kushoto) kuna Tektronix ya kisasa kabisa ya dijiti, lakini ni nini kinachovutia kuihusu?

Tuna mwelekeo wetu wenyewe katika uwanja wa fizikia ya plasma, inayohusiana na kufungwa kwa plasma (ambapo mmenyuko wa thermonuclear unapaswa kufanyika) katika mitego ya wazi. Mitego kama hiyo inapatikana tu kwenye BINP na, ingawa haitaruhusu kazi kuu ya "thermonuclear" kufikiwa - uundaji wa mchanganyiko wa nyuklia unaodhibitiwa, huruhusu maendeleo makubwa katika uwanja wa utafiti katika vigezo vya nyuklia hii inayodhibitiwa. muunganisho.

18. Usakinishaji wa AMBAL ni mtego wa adiabatic ambipolar, ambao haufanyi kazi kwa sasa.

19. AMBAL

Je, ni nini kinafanywa katika mitambo hii yote?

Ikiwa tunazungumzia kuhusu FEC, basi hali ni ngumu. Mafanikio yote ya FCH katika miaka ya hivi karibuni yanahusishwa na viboreshaji vya kasi vya aina ya LHC (ELH-C, kama ulimwengu wote unavyoiita, na LHC - Kubwa Hadron Collider, kama tunavyoiita). Hizi ni vichapuzi vyenye nishati kubwa - takriban 7 TeV (1 tera- au gigaelectronvolts 7 elfu). Ikilinganishwa nao, VEPP-4 kwenye 4-5 GeV yake, ambayo imekuwa ikifanya kazi kwa karibu nusu karne, ni mzee, ambapo utafiti unaweza kufanywa katika anuwai ndogo. Na hata zaidi VEPP-2000 yenye nishati ya takriban 1 GeV.

Nitalazimika kukaa hapa kidogo na kuelezea GeV ni nini na kwa nini ni nyingi. Ikiwa tutachukua elektroni mbili na kutumia tofauti inayowezekana ya volt 1 juu yao, na kisha kupitisha chembe iliyochajiwa kati ya elektroni hizi, itapata nishati ya volt 1 ya elektroni. Inatenganishwa na joule inayojulikana zaidi na amri 19 za ukubwa: 1 eV = 1.6*10 -19 J.
Ili kupata nishati ya 1 GeV, unahitaji kuunda voltage ya kuongeza kasi ya gigavolti 1 juu ya njia ya kukimbia ya elektroni (giga ni volts bilioni, 10 ^ 9 au 1,000,000,000 volts). Ili kupata nishati ya LHC, ni muhimu kuunda voltage ya kasi ya teravolts 7, na katika kesi hii ni muhimu kutumia takriban 180 MW ya nguvu za umeme (hii ni matumizi ya mahesabu). Naam, fikiria zaidi kile kinachohitajika kwa hili. Inatosha kusema kwamba LHC (LHC) inaendeshwa na moja ya vinu vya nyuklia vya Ufaransa vilivyo karibu.

21. Kiongeza kasi cha VEPP-2000 ni kisasa cha kiongeza kasi cha VEPP-2M cha hapo awali. Tofauti kutoka kwa toleo la awali ni nishati ya juu (hadi 1 GeV) na wazo lililotekelezwa la kinachojulikana kama mihimili ya pande zote (kawaida boriti inaonekana zaidi kama Ribbon kuliko kitu kingine chochote). Mwaka jana, kiongeza kasi kilianza kufanya kazi baada ya muda mrefu wa ujenzi.

23. Chumba cha kudhibiti VEPP-2000.

24. Chumba cha kudhibiti VEPP-2000. Juu ya meza ni mchoro wa tata ya kuongeza kasi.

25. Elektroni na positroni nyongeza ya BEP kwa VEPP-2000

Je, INP inanufaika vipi na eneo hili? Usahihi wa juu wa utafiti wao. Ukweli ni kwamba maisha yameundwa kwa namna ambayo chembe zinazozidi kuwa nyepesi huchangia kuzaliwa kwa nzito zaidi, na kwa usahihi zaidi tunavyojua nishati yao ya wingi, ndivyo tunavyojua mchango katika kuzaliwa kwa boson ya Higgs. Hivi ndivyo BINP hufanya - inapata matokeo sahihi zaidi na inasoma michakato kadhaa adimu, "kukamata" ambayo haihitaji kifaa tu, lakini ujanja mwingi na ustadi kutoka kwa watafiti. Kwa kifupi, kwa akili, ni nini kingine? Na kwa maana hii, vigunduzi vyote vitatu vya BINP vinasimama vizuri - KMD, SND na KEDR (haina uainishaji wa jina)

26. SND ni kigunduzi cha umbo la duara ambacho hukuruhusu kusajili chembe ambazo hazina malipo. Picha inamuonyesha akiwa karibu na kusanyiko la mwisho na kuanza kazi.

Kigunduzi kikubwa zaidi ni CEDAR. Hivi majuzi, safu ya majaribio ilikamilishwa juu yake, ambayo ilifanya iwezekane kupima wingi wa kinachojulikana kama tau lepton, ambayo kwa kila njia inafanana na elektroni, nzito tu, na J/Psi - chembe, kwanza ya chembe ambapo quark ya nne kwa ukubwa "inafanya kazi". Na nitaelezea tena. Kama inavyojulikana, kuna quarks sita kwa jumla - zina majina mazuri sana na hata ya kigeni ambayo chembe zao huitwa (sema, "hirizi" au "chembe za ajabu" inamaanisha kuwa zina haiba na quarks za kushangaza, mtawaliwa) :

Majina ya quarks hayana uhusiano wowote na mali halisi ya vitu tofauti - fantasy ya kiholela ya wananadharia. Majina yaliyotolewa katika alama za nukuu yanakubaliwa tafsiri za Kirusi za maneno. Hoja yangu ni kwamba quark "ya kupendeza" haiwezi kuitwa nzuri au nzuri - kosa la istilahi. Hayo ndiyo matatizo ya lugha, ingawa t-quark mara nyingi huitwa tu quark ya juu :)

Kwa hivyo, chembe zote za ulimwengu zinazojulikana kwetu zinajumuisha quarks mbili nyepesi zaidi; uthibitisho wa kuwepo kwa nyingine nne ni kazi ya kugongana kwa kasi ya boriti na vigunduzi. Kuthibitisha uwepo wa s-quark haikuwa rahisi, ilimaanisha usahihi wa nadharia kadhaa mara moja, na ugunduzi wa J/psi ulikuwa mafanikio bora, ambayo mara moja ilionyesha ahadi kubwa ya njia nzima ya kusoma chembe za msingi, na. wakati huo huo ilitufungulia njia ya kujifunza michakato iliyofanyika ulimwenguni wakati wa Mlipuko Mkuu na kile kinachotokea sasa. Wingi wa "gypsy" baada ya majaribio ya KEDR ilipimwa kwa usahihi ambao unazidi tu kwa kipimo cha wingi wa elektroni na protoni yenye neutron, i.e. chembe za msingi za microworld. Haya ni matokeo mazuri ambayo kigunduzi na kichapuzi vinaweza kujivunia kwa muda mrefu ujao.

28. Hiki ndicho kigunduzi cha KEDR. Kama unavyoona, sasa imetenganishwa, hii ni fursa adimu ya kuona jinsi inavyoonekana kutoka ndani. Mifumo inarekebishwa na kuwa ya kisasa baada ya muda mrefu wa kazi, ambayo kwa kawaida huitwa "kuingia kwa majaribio" na kwa kawaida huchukua miaka kadhaa.

29. Hiki ndicho kigunduzi cha KEDR, mwonekano wa juu.

31. Mfumo wa kilio wa kigunduzi cha KEDR, mizinga iliyo na nitrojeni ya kioevu inayotumika kupoza sumaku ya juu ya kigunduzi cha KEDR (imepozwa hadi joto la heliamu ya kioevu, kupozwa kabla ya joto la nitrojeni kioevu.)

32. Katika pete ya VEPP-4M

Katika uwanja wa fizikia ya kuongeza kasi, hali ni bora. BINP ni mmoja wa waundaji wa colliders kwa ujumla, i.e. Tunaweza kujiona kuwa moja ya taasisi mbili ambazo njia hii ilizaliwa karibu wakati huo huo (na tofauti ya miezi michache). Kwa mara ya kwanza, tulikumbana na maada na antimatter kwa njia ambayo iliwezekana kufanya majaribio nazo, badala ya kuona antimatter hii kama kitu cha kushangaza ambacho hakiwezi kufanyiwa kazi. Bado tunapendekeza na kujaribu kutekeleza maoni ya kuongeza kasi ambayo bado hayapo ulimwenguni, na wataalamu wetu wakati mwingine hukaa katika vituo vya kigeni tayari kutekeleza utekelezaji wao (katika nchi yetu hii ni ghali na hutumia wakati). Tunapendekeza miundo mipya ya "viwanda" - viongeza kasi vya nguvu ambavyo vinaweza "kuzaa" kwa idadi kubwa ya matukio kwa kila mapinduzi ya boriti. Kwa neno moja, hapa, katika uwanja wa fizikia ya kuongeza kasi, BINP inaweza kudai kwa ujasiri kuwa Taasisi ya kiwango cha ulimwengu ambayo haijapoteza umuhimu wake miaka hii yote.

Tunaunda usakinishaji mpya chache sana na huchukua muda mrefu kukamilika. Kwa mfano, kichapuzi cha VEPP-5, ambacho kilipangwa kuwa kikubwa zaidi katika BINP, kilichukua muda mrefu kujengwa hivi kwamba kilipitwa na wakati kimaadili. Kwa kuongezea, injector iliyoundwa ni nzuri sana (na hata ya kipekee) kwamba itakuwa mbaya kutoitumia. Sehemu ya pete ambayo unaona leo imepangwa kutumiwa si kwa VEPP-5, lakini kwa njia za kuhamisha chembe kutoka kwa VEPP-5 forinjector hadi VEPP-2000 na VEPP-4.

33. Njia ya pete ya VEPP-5 labda ndiyo muundo mkubwa zaidi wa aina hii katika BINP leo. Ukubwa wake ni kwamba basi inaweza kusafiri hapa. Pete haikujengwa kwa sababu ya ukosefu wa pesa.

34. Sehemu ya Forinjector - VEPP-3 chaneli kwenye handaki ya VEPP-5.

35. Hizi ni vituo vya vitu vya sumaku vya chaneli ya Forinjector bypass - VEPP2000 (njia bado zinaendelea kujengwa leo.)

36. Chumba cha LINAC (kiongeza kasi cha mstari) cha VEPP-5 Foreinjector

37. Hii na sura inayofuata inaonyesha vipengele vya magnetic vya Foreinjector

39. Kiongeza kasi cha mstari wa Forinjector VEPP-5.
Mtu wa zamu katika tata na mtu anayehusika na wageni wanasubiri mwisho wa upigaji picha

40. Kifaa cha kuhifadhi baridi cha Forinjector, ambapo elektroni na positroni kutoka LINAC huingia kwa kuongeza kasi zaidi na mabadiliko katika baadhi ya vigezo vya boriti.

41. Vipengele vya mfumo wa sumaku wa baridi ya kuhifadhi. Lenzi ya Quadrupole katika kesi hii.

42. Wageni wengi wa Taasisi yetu wanaamini kimakosa kwamba jengo la 13, ambapo VEPP 3, 4, 5 accelerators ziko, ni ndogo sana. Sakafu mbili tu. Na wamekosea. Hii ni barabara inayoshuka hadi kwenye sakafu iliyo chini ya ardhi (ni rahisi zaidi kufanya ulinzi wa rad kwa njia hii)

Leo, INP inapanga kuunda kinachojulikana kama kiwanda cha c-tau (tse-tau), ambacho kinaweza kuwa mradi mkubwa zaidi katika fizikia ya kimsingi nchini Urusi katika miongo ya hivi karibuni (ikiwa mradi mkubwa unaungwa mkono na Serikali ya Urusi), inayotarajiwa. matokeo bila shaka yatakuwa katika kiwango cha bora zaidi duniani. Swali, kama kawaida, ni juu ya pesa, ambayo Taasisi haiwezekani kupata yenyewe. Ni jambo moja kudumisha mitambo ya sasa na kufanya mambo mapya polepole sana, jambo lingine ni kushindana na maabara za utafiti zinazopokea usaidizi kamili kutoka kwa nchi zao au hata vyama kama vile EU.

Katika uwanja wa fizikia ya plasma, hali ni ngumu zaidi. Mwelekeo huu haujafadhiliwa kwa miongo kadhaa, kumekuwa na utiririshaji mkubwa wa wataalam nje ya nchi, na bado fizikia ya plasma katika nchi yetu inaweza pia kupata kitu cha kujivunia. Hasa, ikawa kwamba turbulens (vortices) ya plasma, ambayo inapaswa kuharibu utulivu wake, wakati mwingine kinyume chake, kusaidia kuiweka ndani ya mipaka maalum.

43. Mitambo miwili kuu ya fizikia ya plasma - GOL-3 (katika picha iliyochukuliwa kutoka kwa kiwango cha boriti ya crane ya jengo) na GDL (itakuwa chini)

44. Jenereta GOL-3 (mtego wazi wa bati)

45. Kipande cha muundo wa kuongeza kasi wa GOL-3, kinachojulikana kama kiini cha kioo.

Kwa nini tunahitaji kiongeza kasi kwenye plasma? Ni rahisi - katika kazi ya kupata nishati ya nyuklia kuna shida mbili kuu: kufungia plasma katika uwanja wa sumaku wa muundo wa hila (plasma ni wingu la chembe za kushtakiwa ambazo hujitahidi kusukuma kando na kuenea kwa mwelekeo tofauti) na inapokanzwa haraka. kwa joto la nyuklia (fikiria - wewe ni teapot kabla ya joto la digrii 100 kwa dakika kadhaa, lakini hapa unahitaji microseconds hadi mamilioni ya digrii). BINP ilijaribu kutatua matatizo yote mawili kwa kutumia teknolojia ya kuongeza kasi. Matokeo? Kwenye TOKAMAK za kisasa, shinikizo la plasma kwa shinikizo la shamba ambalo linaweza kubakizwa ni kiwango cha juu cha 10%, kwenye BINP katika mitego ya wazi - hadi 60%. Hii ina maana gani? Kwamba katika TOKAMAK haiwezekani kutekeleza majibu ya awali ya deuterium + deuterium; ni tritium ya gharama kubwa tu inaweza kutumika huko. Katika usakinishaji wa aina ya GOL itawezekana kufanya na deuterium.

46. Inapaswa kusemwa kuwa GOL-3 inaonekana kama kitu kilichoundwa katika siku zijazo za mbali, au kinacholetwa tu na wageni. Kawaida hufanya hisia ya baadaye kabisa kwa wageni wote.

48. GOLI-3

Sasa hebu tuendelee kwenye ufungaji mwingine wa plasma kwenye BINP - GDT (mtego wa nguvu wa gesi). Tangu mwanzo, mtego huu wa plasma haukuzingatia mmenyuko wa thermonuclear, ilijengwa ili kujifunza tabia ya plasma.

50. GDL ni kitengo kidogo, kwa hivyo inafaa kwenye fremu moja kabisa.

Wanafizikia wa plasma pia wana ndoto zao wenyewe, wanataka kuunda ufungaji mpya - GDML (m - multi-mirror), maendeleo yake yalianza mwaka 2010, vizuri, hakuna mtu anayejua wakati itaisha. Mgogoro huo unatuathiri kwa njia muhimu zaidi - tasnia ya hali ya juu ndio ya kwanza kukatwa, na pamoja nao maagizo yetu. Ikiwa fedha zinapatikana, ufungaji unaweza kuundwa katika miaka 4-6.

Katika uwanja wa SI, sisi (ninazungumza juu ya Urusi) tuko nyuma ya sehemu nzima iliyoendelea ya sayari, kuwa waaminifu. Kuna idadi kubwa ya vyanzo vya SR ulimwenguni, ni bora na yenye nguvu zaidi kuliko yetu. Wanatekeleza maelfu, ikiwa si mamia ya maelfu, ya kazi zinazohusiana na utafiti wa kila kitu kutoka kwa tabia ya molekuli za kibaolojia hadi utafiti katika fizikia ya hali imara na kemia. Kwa kweli, hii ni chanzo chenye nguvu cha X-rays, ambayo haiwezi kupatikana kwa njia nyingine yoyote, hivyo utafiti wote kuhusiana na utafiti wa muundo wa suala ni SI.

Walakini, maisha ni kwamba nchini Urusi kuna vyanzo vitatu tu vya SR, viwili ambavyo vilifanywa hapa, na tulisaidia kuzindua moja (moja iko Moscow, nyingine huko Zelenograd). Na ni mmoja tu kati yao anayefanya kazi kila wakati katika hali ya majaribio - hii ni "zamani mzuri" VEPP-3, ambayo ilijengwa miaka elfu iliyopita. Ukweli ni kwamba haitoshi kujenga kichochezi cha SR. Pia ni muhimu kujenga vifaa vya vituo vya SI, lakini hii ni kitu ambacho haipatikani popote pengine. Matokeo yake, watafiti wengi katika mikoa yetu ya magharibi wanapendelea kutuma mwakilishi "kufanya kila kitu tayari" badala ya kutumia kiasi kikubwa cha fedha katika uumbaji na maendeleo ya vituo vya SI mahali fulani katika mkoa wa Moscow.

53. Ukumbi wa injector kwa VEPP-3 - usanikishaji wa POSITRON - moja ya mitambo ya zamani zaidi ya aina hii ulimwenguni.

54. Ukumbi wa kuingiza kwa VEPP-3 - usanikishaji wa POSITRON, upande wa kushoto (silinda ya bluu) - kiongeza kasi cha mstari (LINAC), upande wa kulia - B4 synchrotron

55. Katika pete ya VEPP-3

56. Huu ni mtazamo wa jicho la ndege wa tata ya VEPP-4, au kwa usahihi zaidi ghorofa ya tatu ya "mezzanine". Moja kwa moja chini ni vitalu vya saruji vya ulinzi wa rada, chini yao ni POSITRON na VEPP-3, basi kuna chumba cha rangi ya bluu - chumba cha udhibiti wa tata, kutoka ambapo tata na majaribio yanadhibitiwa.

57. "Mkuu" wa VEPP-3, mmoja wa wanafizikia kongwe wa kuongeza kasi katika INP na nchi - Svyatoslav Igorevich Mishnev.

Katika INP, kwa karibu watu 3000, kuna zaidi kidogo ya wafanyikazi 400 wa kisayansi, wakiwemo wanafunzi wa uzamili. Na ninyi nyote mnaelewa kuwa sio msaidizi wa utafiti amesimama kwenye mashine, na michoro za pete mpya za kuongeza kasi hazijafanywa na wanafunzi waliohitimu au wanafunzi. BINP ina idadi kubwa ya wafanyikazi wa uhandisi na ufundi, ambayo inajumuisha idara kubwa ya usanifu, wanateknolojia, mafundi umeme, wahandisi wa redio, na... kadhaa ya taaluma zingine. Tuna idadi kubwa ya wafanyikazi (karibu watu 600), mechanics, wasaidizi wa maabara, wasaidizi wa maabara ya redio na mamia ya utaalam mwingine, ambayo wakati mwingine hata sijui, kwa sababu hakuna mtu anayevutiwa sana na hii. Kwa njia, INP ni mojawapo ya makampuni ya biashara adimu nchini ambayo kila mwaka huwa na shindano la wafanyikazi wachanga - wageuzaji na waendeshaji kusaga.

58.

62. Uzalishaji katika Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia, moja ya warsha. Vifaa hivyo vimepitwa na wakati, mashine za kisasa ziko kwenye semina ambazo hatujafika, ziko Chemy (kuna mahali kama huko Novosibirsk, karibu na kinachojulikana Taasisi ya Mifumo ya Utafiti). Warsha hii pia ina mashine za CNC, hazikujumuishwa kwenye picha (hili ni jibu kwa maoni kadhaa kwenye blogi.)

Sisi ni Iafists, sisi ni kiumbe kimoja, na hili ndilo jambo kuu katika Taasisi yetu. Ingawa ni muhimu sana, bila shaka, kwamba wanafizikia wanaongoza mchakato mzima wa kiteknolojia. Hawaelewi kila wakati maelezo na ugumu wa kufanya kazi na vifaa, lakini wanajua jinsi kila kitu kinapaswa kukomesha na kukumbuka kuwa kutofaulu kidogo mahali fulani kwenye mashine ya mfanyakazi kutasababisha usakinishaji wa mamilioni ya dola mahali fulani katika nchi yetu au ulimwenguni. Na kwa hivyo, mwanafunzi mwingine wa kijani kibichi anaweza hata asielewe maelezo ya mhandisi, lakini akiulizwa "hii inaweza kukubalika," atatikisa kichwa chake vibaya, akikumbuka haswa kwamba anahitaji usahihi wa mikroni tano kwa msingi wa mita, vinginevyo wake. ufungaji ni screwed. Na kisha kazi ya wanateknolojia na wahandisi ni kujua jinsi yeye, mhalifu, anaweza kukidhi matakwa yake yasiyofikirika, ambayo yanaenda kinyume na kila kitu ambacho sisi hufanya kawaida. Lakini wanavumbua na kutoa, na kuwekeza kiasi cha ajabu cha akili na werevu.

63. Mtu aliyeshangaa anayehusika na vifaa vya umeme vya tata ya VEPP-4M, Alexander Ivanovich Zhmaka.

64. Risasi hii ya kutisha ilichukuliwa kwa urahisi katika moja ya majengo ya Taasisi, katika ile ile ambayo VEPP-3, VEPP-4 na injector ya VEPP-5 iko. Na ina maana tu ukweli kwamba kichochezi kinafanya kazi na kinaleta hatari fulani.

65. Na hii ina maana kwamba huduma inayohusika na usalama wa kazi yetu haijalala. Hizi ni dosimeters ya filamu ya mtu binafsi ya aina mbalimbali.

67. Mgongano wa kwanza ulimwenguni, uliojengwa mnamo 1963 kusoma uwezekano wa kuzitumia katika majaribio ya fizikia ya chembe. VEP-1 ndio mgongano pekee katika historia ambapo mihimili ilizunguka na kugongana katika ndege iliyo wima.

68. Vifungu vya chini ya ardhi kati ya majengo ya taasisi

Asante kwa Elena Elk kwa kuandaa upigaji picha na hadithi za kina kuhusu usakinishaji.

Nilipata nafasi ya kutembelea INP maarufu duniani iliyopewa jina hilo. G.I.Budkera SB RAS. Nilichoona hapo, naweza kuonyesha tu; hadithi ya kina juu ya usakinishaji na juu ya taasisi yenyewe iliundwa na Elena Valerievna Starostina, mtafiti katika taasisi hiyo.

(Jumla ya picha 68)

Maandishi asilia yamechukuliwa kutoka hapa .
Kwa ujumla ni vigumu kuzungumza kuhusu INP kwa kifupi kwa sababu nyingi. Kwanza kabisa, kwa sababu Taasisi yetu haiendani na viwango vya kawaida. Hii sio hasa taasisi ya kitaaluma inayofanya kazi kwenye sayansi ya msingi, kwa sababu ina uzalishaji wake mwenyewe, ambao ni sawa kabisa na mmea wa wastani, lakini katika nyakati za kisasa mmea mzuri. Na kwenye mmea huu hawafanyi misumari yenye makopo, lakini wana teknolojia ambazo hazipo popote nchini Urusi. Teknolojia za kisasa kwa maana sahihi zaidi ya neno, na sio katika "kisasa cha Umoja wa Soviet wa 80s." Na mmea huu ni wetu wenyewe, na sio moja ambapo wamiliki "huko nje mahali fulani" na tunakusanya tu bidhaa kwenye rundo.
Kwa hivyo hii sio Taasisi ya kitaaluma.

Lakini sio uzalishaji pia. Ni aina gani ya uzalishaji huu ikiwa Taasisi inazingatia bidhaa kuu kuwa matokeo ya msingi zaidi, na ujazo huu wa ajabu wa kiteknolojia na uzalishaji ni njia tu ya kupata matokeo haya?

Kwa hiyo hii ni taasisi ya fani nyingi?
Ndiyo. Na mengi, mengi zaidi ...

Kwa hivyo, INP SB RAS iliyopewa jina. G.I.Budkera au Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia.
Ilianzishwa mnamo 1958 na Gersh Itskovich Budker, ambaye jina lake katika Taasisi hiyo lilikuwa Andrei Mikhailovich, Mungu anajua kwanini. Hapana, bila shaka, alikuwa Myahudi, majina ya Kiyahudi hayakukaribishwa katika USSR - hii yote ni wazi. Lakini sikuweza kujua kwanini Andrei Mikhailovich, na sio Nikolai Semenovich, sema.
Kwa njia, ikiwa unasikia kitu kama "Andrei Mikhailovich alisema ..." kwenye INP, inamaanisha Budker alisema.
Yeye ndiye mwanzilishi wa Taasisi na labda, ikiwa sivyo kwake, na ikiwa sivyo kwa Siberia, hatungekuwa na fizikia ya kasi ya kasi kama hiyo. Ukweli ni kwamba Budker alifanya kazi kwa Kurchatov, na kulingana na uvumi, ilikuwa ngumu kwake hapo. Na hawangeweza kamwe kuiruhusu "kuyumba" kama ilivyokuwa huko Urusi, ambapo taasisi mpya zilikuwa zinaundwa tu na mwelekeo mpya ulikuwa ukifunguliwa. Na hawangempa Taasisi mara moja huko Moscow katika umri huo. Kwanza wangemfanya aonekane mbaya katika nafasi ya mkuu wa maabara, halafu naibu mkurugenzi, kwa ujumla, unaona, angekosa hasira na kuondoka.

Budker alikwenda Novosibirsk na kutoka hapo akaanza kuwaalika wanafizikia mashuhuri na sio mashuhuri sana. Wanafizikia bora walisita kwenda uhamishoni, kwa hivyo dau liliwekwa kwenye shule hiyo changa, ambayo ilianzishwa mara moja. Shule hizo zilikuwa NSU na Shule ya Fizikia na Muziki katika NSU hii. Kwa njia, katika Chuo hicho vidonge vinapeana uandishi wa FMS kwa Lavrentyev pekee, lakini mashahidi hai wa historia hiyo, ambao sasa wanaishi Amerika na kuchapisha kumbukumbu zao, wanadai kwamba mwandishi wa shule hiyo alikuwa Budker, ambaye "aliuza" wazo kwa Lavrentyev kwa aina fulani ya makubaliano mengine ya kiutawala.
Inajulikana kuwa watu wawili wakuu - Budker na Lavrentyev hawakuelewana sana, kusema kidogo, na hii bado inaonekana sio tu katika uhusiano wa watu huko Akademgorodok, lakini pia katika uandishi wa historia yake. Angalia maonyesho yoyote ya kitaaluma yanayofanyika katika Nyumba ya Wanasayansi (DU), na utaona kwa urahisi kwamba karibu hakuna, sema, picha kutoka kwa kumbukumbu kubwa ya INP na kwa ujumla ni kidogo inasemwa juu ya taasisi kubwa zaidi katika Chuo chetu cha Sayansi ( kuhusu wafanyakazi elfu 3) na walipa kodi wa tatu katika NSO. Sio haki sana, lakini ndivyo ilivyo.
Kwa neno moja, tunadaiwa Taasisi, mafanikio yake na mazingira yake kwa Budker. Kwa njia, na uzalishaji pia. Hapo zamani za kale, INP iliitwa bepari zaidi ya taasisi zote nchini - ingeweza kuzalisha bidhaa zake na kuziuza. Sasa inaitwa ujamaa zaidi - baada ya yote, pesa zote zilizopatikana huingia kwenye sufuria ya kawaida na kutoka kwake husambazwa kwa mishahara, mikataba na, muhimu zaidi, kufanya majaribio ya kisayansi.
Hili ni jambo la gharama kubwa sana. Mabadiliko (saa 12) ya uendeshaji wa kichochezi na detector inaweza kugharimu mamia ya maelfu ya rubles, na zaidi ya fedha hizi (kutoka 92 hadi 75%) hupatikana na wafanyakazi wa BINP. BINP ndiyo taasisi pekee duniani inayopata pesa kwa ajili ya utafiti wa kimsingi peke yake. Katika hali zingine, taasisi kama hizo zinafadhiliwa na serikali, lakini katika nchi yetu - unaelewa - ikiwa unangojea msaada kutoka kwa serikali, hautakufa kwa muda mrefu.

3. Kipande cha kichapuzi, ambacho kwa sasa kinatolewa na Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia ya Maabara ya Brookhaven (Marekani)

Vipi kuhusu sayansi katika INP?
Sayansi ni ngumu zaidi. Kuna miongozo minne ya kisayansi ya BINP:
1. fizikia ya chembe za msingi - FEP (yaani, ulimwengu wetu unajumuisha nini katika kiwango kidogo sana)
2. fizikia ya accelerators (yaani vifaa kwa msaada wa ambayo mtu anaweza kufikia microlevel hii (au ni bora kusema "nano", kufuata mtindo wa kisasa? :))
3. fizikia ya plasma
4. fizikia inayohusiana na mionzi ya synchrotron.

Kuna maeneo mengine kadhaa katika BINP, hasa yale yanayohusiana na nyuklia na fizikia ya nyuklia, matumizi ya matibabu, fizikia ya redio na mengine mengi madogo.

4. Ufungaji Dayton VEPP-3. Ikiwa inaonekana kwako kuwa hii ni machafuko kamili ya waya, basi kwa ujumla ni bure. Kwanza, VEPP-3 ni ufungaji ambapo hakuna nafasi tu, na pili, risasi hufanyika kutoka upande wa njia ya cable (imewekwa juu). Hatimaye, tatu, Dayton ni mojawapo ya mitambo hiyo ambayo wakati mwingine hujengwa katika muundo wa VEPP-3 na kisha kuondolewa, i.e. Hakuna maana katika kuunda mifumo ya kimataifa ya "kurejesha utaratibu" hapa.

Tuna vichapuzi viwili vinavyofanya kazi kila wakati: VEPP-2000 (kifupi VEPP, ambacho kitakutana mara nyingi, kinamaanisha "mihimili ya elektroni-positron inayogongana"), ambayo vigunduzi viwili hufanya kazi - KMD na SND (kigundua cha sumaku cha cryogenic na kigunduzi cha spherical neutral) na VEPP -4M yenye kigunduzi cha KEDR. Mchanganyiko wa VEPP-4M una kiongeza kasi kingine - VEPP-3, ambapo majaribio yanayohusiana na SR hufanywa (VEPP-4 pia ina SR, lakini hizi ni vituo vipya, bado ni vyachanga, ingawa zimekuwa zikiendelea hivi karibuni na mojawapo ya tasnifu za mtahiniwa wa mwisho kutoka kwa SIshniks ilitetewa haswa katika mwelekeo huu).

5. SI bunker VEPP-3, kituo cha uchambuzi wa msingi cha X-ray fluorescence.

6. SI bunker VEPP-3, kituo cha uchambuzi wa msingi cha X-ray fluorescence.

8. Bunduki ya elektroni ya elektroni ya laser

9. Mfumo wa ufuatiliaji wa kiwango cha maji baridi ya resonators kwenye FEL

10. FEL resonators

11. Hii na muafaka mbili zifuatazo zinaonyesha FEL, inayotazamwa kutoka chini (imesimamishwa "kutoka dari").

14. Oleg Aleksandrovich Shevchenko anafunga mlango wa ukumbi wa LSE. Baada ya kubadili kikomo kutoka kwa mlango wa ulinzi wa rada ulioathiriwa (kizuizi cha zege upande wa kulia) kuanzishwa, laser inaweza kuanza kufanya kazi.

15. Chumba cha kudhibiti FEL. Juu ya meza ni glasi kwa ajili ya ulinzi dhidi ya mionzi ya laser.

16. Moja ya vituo kwenye FEL. Kwa upande wa kulia unaweza kuona anasimama za macho, ambayo kuna vipande vya karatasi na karatasi ya kuteketezwa (matangazo ya giza katikati). Hii ni athari ya mionzi ya laser ya FEL

17. Risasi isiyo ya kawaida. Oscilloscope ya boriti ya zamani katika chumba cha kudhibiti FEL. Kuna oscilloscope chache kama hizo zilizobaki kwenye BINP, lakini ukiangalia unaweza kuzipata. Karibu (upande wa kushoto) kuna Tektronix ya kisasa kabisa ya dijiti, lakini ni nini kinachovutia kuihusu?

18. Ufungaji wa AMBAL ni mtego wa adiabatic ambipolar, kwa sasa haufanyi kazi.

Je, ni nini kinafanywa katika mitambo hii yote?

Ikiwa tunazungumzia kuhusu FEC, basi hali ni ngumu. Mafanikio yote ya FCH katika miaka ya hivi karibuni yanahusishwa na viboreshaji vya kasi vya aina ya LHC (ELH-C, kama ulimwengu wote unavyoiita, na LHC - Kubwa Hadron Collider, kama tunavyoiita). Hizi ni accelerators na nishati kubwa - kuhusu 200 GeV (gigaelectronvolt). Ikilinganishwa nao, VEPP-4 katika 4-5 GeV yake, ambayo imekuwa ikifanya kazi kwa karibu nusu karne, ni mzee, ambapo inawezekana kufanya utafiti katika aina ndogo. Na hata zaidi VEPP-2000 yenye nishati ya takriban 1 GeV.

Nitalazimika kukaa hapa kidogo na kuelezea GeV ni nini na kwa nini ni nyingi. Ikiwa tutachukua elektroni mbili na kutumia tofauti inayowezekana ya volt 1 juu yao, na kisha kupitisha chembe iliyochajiwa kati ya elektroni hizi, itapata nishati ya volt 1 ya elektroni. Inatenganishwa na joule inayojulikana zaidi na amri 19 za ukubwa: 1 eV = 1.6*10 -19 J.
Ili kupata nishati ya 1 GeV, ni muhimu kuunda voltage ya kasi ya gigavolt 1 juu ya njia ya kukimbia ya elektroni. Ili kupata nishati kutoka kwa LHC, unapaswa kuunda voltage ya gigavolts 200 (giga ni volts bilioni, 10 9 au 1,000,000,000 volts). Naam, fikiria zaidi kile kinachohitajika kwa hili. Inatosha kusema kwamba LHC (LHC) inaendeshwa na moja ya vinu vya nyuklia vya Ufaransa vilivyo karibu.

21. VEPP-2000 accelerator - kisasa ya kasi ya awali ya VEPP-2M. Tofauti kutoka kwa toleo la awali ni nishati ya juu (hadi 1 GeV) na wazo lililotekelezwa la kinachojulikana kama mihimili ya pande zote (kawaida boriti inaonekana zaidi kama Ribbon kuliko kitu kingine chochote). Mwaka jana, kiongeza kasi kilianza kufanya kazi baada ya muda mrefu wa ujenzi.

23. Chumba cha kudhibiti VEPP-2000.

24. Chumba cha kudhibiti VEPP-2000. Juu ya meza ni mchoro wa tata ya kuongeza kasi.

25. Nyongeza ya elektroni na positroni BEP kwa VEPP-2000

26. SND ni kigunduzi cha umbo la duara ambacho hukuruhusu kusajili chembe ambazo hazina chaji. Picha inamuonyesha akiwa karibu na kusanyiko la mwisho na kuanza kazi.

Kigunduzi chetu kikubwa zaidi ni KEDR. Hivi majuzi, mfululizo wa majaribio ulikamilishwa juu yake, ambayo ilifanya iwezekane kupima wingi wa kinachojulikana kama tau lepton, ambayo kwa kila njia inafanana na elektroni, nzito tu, na chembe ya J/Psi, ya kwanza. ya chembe ambapo quark ya nne kwa ukubwa "hufanya kazi." Na nitaelezea tena. Kama inavyojulikana, kuna quarks sita kwa jumla - zina majina mazuri sana na hata ya kigeni ambayo chembe zao huitwa (sema, "hirizi" au "chembe za ajabu" inamaanisha kuwa zina haiba na quarks za kushangaza, mtawaliwa) :

Majina ya quarks hayana uhusiano wowote na mali halisi ya vitu tofauti - fantasy ya kiholela ya wananadharia. Majina yaliyotolewa katika alama za nukuu yanakubaliwa tafsiri za Kirusi za maneno. Hoja yangu ni kwamba quark "nzuri" haiwezi kuitwa nzuri au nzuri - kosa la istilahi. Hayo ndiyo matatizo ya lugha, ingawa t-quark mara nyingi huitwa tu quark ya juu :)

28. Hiki ndicho kigunduzi cha KEDR. Kama unavyoona, sasa imetenganishwa, hii ni fursa adimu ya kuona jinsi inavyoonekana kutoka ndani. Mifumo inarekebishwa na kuwa ya kisasa baada ya muda mrefu wa kazi, ambayo kwa kawaida huitwa "kuingia kwa majaribio" na kwa kawaida huchukua miaka kadhaa.

29. Hiki ndicho kigunduzi cha KEDR, mwonekano wa juu.

31. Mfumo wa kilio wa kigunduzi cha KEDR, mizinga yenye nitrojeni ya kioevu inayotumika kupoza sumaku ya upitishaji hewa ya kigunduzi cha KEDR (imepozwa kwa joto la heliamu ya kioevu, kupozwa kabla ya joto la nitrojeni kioevu.)

32. Katika pete ya VEPP-4M

33. Handaki ya pete ya VEPP-5 labda ndiyo muundo mkubwa zaidi wa aina hii katika BINP leo. Ukubwa wake ni kwamba basi inaweza kusafiri hapa. Pete haikujengwa kwa sababu ya ukosefu wa pesa.

34. Fragment ya Forinjector - VEPP-3 channel katika handaki VEPP-5.

35. Hizi ni vituo vya vipengee vya sumaku vya chaneli ya Forinjector bypass - VEPP2000 (njia bado zinaendelea kujengwa leo.)

36. Chumba cha LINAC (kiongeza kasi cha mstari) cha VEPP-5 Foreinjector

37. Hii na sura inayofuata inaonyesha vipengele vya magnetic vya Foreinjector

39. Kasi ya mstari wa Forinjector VEPP-5. Mtu wa zamu katika tata na mtu anayehusika na wageni wanasubiri mwisho wa upigaji picha

40. Hifadhi ya baridi ya Forinjector, ambapo elektroni na positroni kutoka LINAC huingia kwa kuongeza kasi zaidi na kubadilisha baadhi ya vigezo vya boriti.

41. Vipengele vya mfumo wa magnetic wa baridi ya kuhifadhi. Lenzi ya Quadrupole katika kesi hii.

42. Wageni wengi wa Taasisi yetu wanaamini kimakosa kwamba jengo la 13, ambapo VEPP3, 4, 5 accelerators ziko, ni ndogo sana. Sakafu mbili tu. Na wamekosea. Hii ni barabara inayoshuka hadi kwenye sakafu iliyo chini ya ardhi (ni rahisi zaidi kufanya ulinzi wa rad kwa njia hii)

43. Mitambo miwili kuu ya fizikia ya plasma - GOL-3 (katika picha iliyochukuliwa kutoka kwa kiwango cha boriti ya crane ya jengo) na GDL (itakuwa chini)

44. Jenereta GOL-3 (mtego wazi wa bati)

45. Fragment ya muundo wa kasi ya GOL-3, kinachojulikana kiini kioo.

46. Inapaswa kusemwa kuwa GOL-3 inaonekana kama kitu kilichoundwa katika siku zijazo za mbali, au kinacholetwa tu na wageni. Kawaida hufanya hisia ya baadaye kabisa kwa wageni wote.

50. GDL ni usakinishaji mdogo, kwa hivyo inafaa katika sura moja kabisa.

Wanafizikia wa plasma pia wana ndoto zao wenyewe, wanataka kuunda ufungaji mpya - GDML (m - multi-mirror), maendeleo yake yalianza mwaka 2010, lakini hakuna mtu anayejua wakati itaisha. Mgogoro huo unatuathiri kwa njia muhimu zaidi - tasnia ya hali ya juu ndio ya kwanza kukatwa, na pamoja nao maagizo yetu. Ikiwa fedha zinapatikana, ufungaji unaweza kuundwa katika miaka 4-6.

55. Katika pete ya VEPP-3

56. Hii ni mtazamo wa macho ya ndege ya tata ya VEPP-4, au kwa usahihi, ghorofa ya tatu ya "mezzanine". Moja kwa moja chini ni vitalu vya saruji vya ulinzi wa rada, chini yao ni POSITRON na VEPP-3, basi kuna chumba cha rangi ya bluu - chumba cha udhibiti wa tata, kutoka ambapo tata na majaribio yanadhibitiwa.

57. "Mkuu" wa VEPP-3, mmoja wa wanafizikia wa zamani zaidi wa kuongeza kasi katika BINP na nchi - Svyatoslav Igorevich Mishnev

62. Uzalishaji wa BINP, mojawapo ya warsha. Vifaa hivyo vimepitwa na wakati, mashine za kisasa ziko kwenye semina ambazo hatujafika, ziko Chemy (kuna mahali kama huko Novosibirsk, karibu na kinachojulikana Taasisi ya Mifumo ya Utafiti). Warsha hii pia ina mashine za CNC, hazikujumuishwa kwenye picha (hili ni jibu kwa maoni kadhaa kwenye blogi.)

63. Mtu aliyeshangaa anayehusika na vifaa vya umeme vya tata ya VEPP-4M, Alexander Ivanovich Zhmaka.

64. Risasi hii ya kutisha ilinakiliwa kwa urahisi katika moja ya majengo ya Taasisi, katika moja ambayo VEPP-3, VEPP-4 na VEPP-5 injector ziko. Na ina maana tu ukweli kwamba kichochezi kinafanya kazi na kinaleta hatari fulani.

67. Mgongano wa kwanza duniani, uliojengwa mwaka wa 1963 ili kujifunza uwezekano wa kuzitumia katika majaribio katika fizikia ya chembe. VEP-1 ndio mgongano pekee katika historia ambapo mihimili ilizunguka na kugongana katika ndege iliyo wima.

68. Vifungu vya chini ya ardhi kati ya majengo ya taasisi

Asante kwa Elena Elk kwa kuandaa upigaji picha na hadithi za kina kuhusu usakinishaji.

Juni 6, 2016

60 risasi | 12.02.2016

Mnamo Februari, kama sehemu ya siku za sayansi huko Novosibirsk Akademgorodok, nilienda kwenye safari ya Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia. 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 iliyopewa jina lake. G.I. Budkera (BINP SB RAS) ni taasisi kubwa zaidi ya kitaaluma nchini, mojawapo ya vituo vinavyoongoza duniani katika uwanja wa fizikia ya nishati ya juu na accelerator, fizikia ya plasma na muunganisho unaodhibitiwa wa thermonuclear. Taasisi hiyo hufanya majaribio makubwa katika fizikia ya chembe, 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 na VEPP-2M. Leo ni maonyesho ya makumbusho.
Hivi ndivyo resonator inavyoonekana. Kimsingi ni kiongeza kasi cha chembe.

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

Sumaku inayozunguka ambayo inageuza boriti ya chembe za msingi kupita kwenye pete.

VEPP-2M ni mojawapo ya migongano ya kwanza duniani. Mwandishi wa wazo la ubunifu la kugongana mihimili inayogongana ya chembe za msingi alikuwa mkurugenzi wa kwanza wa Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia ya SB RAS - 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.

Ufungaji unaofuata ni tata ya kuongeza kasi ya VEPP-2000.

Mgongano wa VEPP-2000 ni ufungaji wa kisasa na mihimili ya elektroni-positron inayogongana, iliyojengwa kwenye BINP SB RAS mapema miaka ya 2000 badala ya pete ya VEPP-2M, ambayo ilikamilisha kwa ufanisi mpango wake wa kimwili. Pete mpya ya kuhifadhi ina anuwai ya nishati kutoka 160 hadi 1000 MeV kwenye 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 inayogongana ya pande zote, iliyopendekezwa kwanza kwenye BINP SB RAS na kutumika katika VEPP-2000. Vigunduzi vya KMD-3 na SND viko kwenye sehemu za mikutano za mihimili. Wanarekodi michakato mbalimbali inayotokea wakati wa kuangamizwa kwa elektroni na antiparticle yake - positron, kama vile kuzaliwa kwa mesoni nyepesi au jozi za nucleon-anucleon.

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

Chumba cha kudhibiti VEPP-2000. Ufungaji unadhibitiwa kutoka hapa.

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

Kila kitu kinaonekana wazi hapa, na balbu za mwanga.

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

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

Mionzi ina sifa kadhaa za kipekee na inaweza kutumika kwa utafiti wa maada na kwa madhumuni ya kiteknolojia.

Sifa za SR zinaonyeshwa wazi zaidi katika safu ya X-ray ya wigo; vyanzo vya kuongeza kasi vya SR ndio vyanzo angavu vya mionzi ya X-ray.

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.

Katika Urusi kuna vituo viwili vya matumizi ya SR - Kurchatov SR Source (KISS) na Kituo cha Siberia cha Synchrotron na Terahertz Radiation (SCST) ya Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia 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 wa utayarishaji wa sampuli na utafiti unaohusiana.Kituo hiki kinaajiri takriban vikundi 50 vya kisayansi kutoka kwa taasisi za Kituo cha Sayansi cha Siberia na kutoka vyuo vikuu vya Siberia.

Ufungaji umejaa sana majaribio. Kazi haiishii hapa hata usiku.

Tunahamia kwenye jengo lingine. Chumba kilicho na mlango wa chuma na ishara "Usiingie mionzi" - hapa ndio mahali petu.

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 nyutroni za epithermal, nuclei ya boroni inachukua neutroni, na athari za nyuklia na kutolewa kwa nishati nyingi hutokea, kama matokeo ya ambayo seli za ugonjwa hufa.

Mbinu ya BNCT imejaribiwa katika vinu vya nyuklia ambavyo vimetumika kama chanzo cha nyutroni, lakini kuanzishwa kwa BNCT katika mazoezi ya kliniki ndani yao ni vigumu. Vichaji vya chembe chembe chaji 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 ameingia kwenye karakana ya kiwanda kikubwa kama .

Vifaa vya kisayansi ngumu na vya kipekee vinatengenezwa na kutengenezwa hapa.

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

Naam, tuliishia kwenye ufungaji wa "Corrugated Trap" (GOL-3). Ni ya darasa la mitego iliyo wazi ya kufunga plasma ya nyuklia katika uwanja wa sumaku wa nje.Kupokanzwa kwa plasma kwenye ufungaji hufanywa kwa sindano ya mihimili ya elektroni ya relativistic 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 huvuta elektroni kutoka kwa cathode ya utoaji wa mlipuko na kuharakisha yao katika diode ya strip 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 pato.

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

Kituo hicho kinafanya 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, pamoja na maendeleo ya teknolojia za plasma kwa utafiti wa kisayansi.

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 ambazo huunda uwanja wa sumaku wa bati.

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

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

Ufungaji wa laser GOS-1001.

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

Ya mwisho kwenye safari hiyo, lakini labda ya kuvutia zaidi, ilikuwa Mtego wa Nguvu wa Gesi (GDT). Kwangu mimi, mtu mbali na sayansi, ilinikumbusha aina fulani ya chombo cha anga katika duka la kusanyiko.

Ufungaji wa GDL, ulioundwa katika Taasisi ya Novosibirsk ya Fizikia ya Nyuklia mwaka wa 1986, ni wa darasa la mitego ya wazi na hutumikia kuwa na plasma katika uwanja wa magnetic. Majaribio juu ya mada ya muunganisho wa nyuklia unaodhibitiwa (CTF) hufanyika hapa.

Tatizo muhimu la CTS kulingana na mitego ya wazi ni insulation ya mafuta ya plasma kutoka ukuta wa mwisho. Ukweli ni kwamba katika mitego iliyo wazi, tofauti na mifumo iliyofungwa kama tokamak au stellarator, plasma hutoka kwenye mtego na kuingia kwenye wapokeaji wa 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 baridi sana plasma.

Katika majaribio ya kusoma kizuizi cha longitudinal cha plasma kwenye usakinishaji wa GDT, ilionyeshwa kwa majaribio kuwa uwanja wa sumaku unaopanuka nyuma ya kuziba mbele ya mtozaji wa plasma kwenye mizinga ya mwisho ya upanuzi 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 GDT, 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 tofauti za uendeshaji wa kituo, na kuongeza joto la plasma. plasma inayolengwa na msongamano wa chembe za haraka. Ufungaji wa GDL una vifaa vya kisasa vya uchunguzi wa plasma. Nyingi zao zilitengenezwa katika BINP na hata hutolewa chini ya mikataba kwa maabara nyingine za plasma, zikiwemo za kigeni.

Lasers ziko kila mahali katika Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia na hapa pia.

Hii ilikuwa safari.

Ningependa kutoa shukrani zangu kwa Baraza la Wanasayansi Vijana wa BINP SB RAS kwa kuandaa safari hiyo na kwa wafanyikazi wote wa BINP ambao walituonyesha na kutuambia nini na jinsi taasisi inavyofanya hivi sasa. Ningependa kutoa shukrani maalum kwa Alla Skovorodina, mtaalamu wa mahusiano ya umma katika 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

Wanasayansi kutoka Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia waliopewa jina hilo. G.I. Budker SB RAS, pamoja na wenzao wa Urusi na wa kigeni, wanafanya kazi katika uundaji wa kinu cha kwanza cha nyuklia duniani ITER, ambayo itakuwa hatua kubwa kuelekea nishati ya nyuklia ya siku zijazo. Kipengele kikuu cha ITER ni tokamak, ufungaji wa sumaku iliyofungwa kwa kufunga plasma. Leo, BINP inaunda muundo mpya wa toleo mbadala la mitego ya sumaku - usakinishaji wa aina wazi. Kitengo kipya cha skrubu cha RESIN kinadharia kinapaswa kuwa sawia na tokamaks za mwisho wa juu kulingana na uhifadhi wa plasma. Majaribio ambayo yanapaswa kuthibitisha mahesabu ya wanasayansi yataanza mwishoni mwa 2017.

Wanasayansi walianza kufikiria kwa uzito juu ya muunganisho wa nyuklia uliodhibitiwa baada ya kujaribu bomu la kwanza la hidrojeni, na kazi ya kwanza ilikuwa "kudhibiti" plasma ya joto la juu. Kwa maneno mengine, kufikia vigezo fulani vya joto, wiani na wakati wa kuhifadhi.

Ikiwa kwenye plasma ya Jua inashikiliwa na uwanja wa mvuto, basi Duniani waliamua kufanya kazi na moja ya sumaku: wanafizikia wa Soviet A.D. Sakharov na I.E. Tamm mnamo 1950 aliweka mbele wazo la kuunda kinu cha nyuklia kulingana na kanuni ya kizuizi cha sumaku na akapendekeza wazo la mtego uliofungwa wa sumaku. Hivi ndivyo ilionekana tokamak- chumba cha toroidal na coils magnetic, au, kwa maneno rahisi, "donut" na sasa. Kazi juu ya uundaji wa tokamaks iliongozwa na L.A. Artimovich, mkuu wa mpango wa Soviet wa fusion iliyodhibitiwa ya nyuklia tangu 1951.

Usanidi kadhaa wa mitego "iliyofungwa" ilitengenezwa, lakini ilikuwa kwenye tokamak ya T-3 katika Taasisi ya Kurchatov ya Moscow kwamba matokeo ya kwanza, ya kushangaza kwa wakati huo, yalipatikana - plasma yenye joto la zaidi ya nyuzi milioni 10 Celsius. Matokeo haya yaliripotiwa huko Novosibirsk kwenye Kongamano la Kimataifa la Kudhibiti Muunganisho wa Nyuklia unaodhibitiwa mwaka wa 1968, na tokamaks tangu wakati huo imekuwa msingi wa mpango wa dunia wa nyuklia.

Hata hivyo, haiwezekani kusema kuwa ni tokamaks ambazo "zilishinda" mradi tu hakuna vituo vya nyuklia vya viwanda. Leo wanatafiti na kuzindua kikamilifu nyota, iliyopendekezwa nyuma mwaka wa 1951 na American L. Spitzer, ambayo pia ni ya mitego ya magnetic iliyofungwa, pamoja na mitego ya aina ya wazi.

Fungua mitego ya plasma ya sumaku ni suluhisho mbadala. Katika vifaa hivi, rahisi katika jiometri, plasma inashikiliwa kwa kiasi fulani cha "longitudinal", na njia mbalimbali hutumiwa kuzuia uvujaji wake kwenye mistari ya shamba la magnetic, kama vile "plugs" za magnetic na vipanuzi maalum. Dhana ya mtego wa wazi wa magnetic ilipendekezwa mwaka wa 1953 kwa kujitegemea na wanasayansi wawili - G. I. Budker (USSR) na R. Post (USA). Miaka sita baadaye, uhalali wa wazo hili ulithibitishwa katika jaribio la S. N. Rodionov, mfanyakazi wa Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia ya Tawi la Siberia la Chuo cha Sayansi cha USSR, ambacho kilikuwa kimeundwa tu katika Mji wa Kiakademia wa Novosibirsk. Tangu wakati huo, BINP imekuwa kiongozi katika kubuni, ujenzi na majaribio na mitego wazi.

Bila shaka, mitambo ya kisasa ya wanasayansi wa Novosibirsk ni majaribio, i.e. ndogo, iliyopigwa. Lakini kinadharia, aina hii ya mitego ya wazi inaahidi kutumika katika reactor ya thermonuclear ya viwanda, kwa kuwa wana idadi ya faida zinazowezekana ikilinganishwa na zile zilizofungwa: ufumbuzi rahisi wa uhandisi, ufanisi mkubwa katika kutumia nishati ya magnetic shamba, i.e. ufanisi wa juu, na wengi wa vifaa hivi vinaweza kufanya kazi katika hali ya stationary.

Leo, kikundi cha wanafizikia kutoka kwa maabara ya plasma ya BINP kinafanya kazi juu ya wazo jipya: kutumia shamba la sumaku na ulinganifu wa helical kukandamiza upotezaji wa plasma ya longitudinal kutoka kwa mtego wazi, ambayo inafanya uwezekano wa kudhibiti mzunguko wa plasma. Ili kujaribu wazo hili, usanidi wa majaribio unaoitwa RESIN ( Spiral Magnetic Open Trap).

Mtafiti katika BINP SB RAS, Ph.D., alizungumza kuhusu mtego wa skrubu wazi ni nini, jinsi unavyotofautiana na "watangulizi" wake, na matokeo ambayo wanasayansi wanatarajia kutokana na majaribio yajayo. Anton Sudnikov.

"Wazo la kimataifa ni kuchukua hatua inayofuata katika kusoma kizuizi cha plasma na kuboresha usanidi wa mitego iliyo wazi. Hii inaweza kuonekana kama hatua ya kando - kwa sababu dunia nzima leo inafanya kazi na mitego iliyofungwa ya usanidi. Lakini hii bado ni mwelekeo sawa - fizikia ya plasma, na tunataka kuthibitisha kwa majaribio faida za fomu wazi.

Katika mitego ya wazi, mistari ya shamba la magnetic haijafungwa, na plasma huwekwa katikati. Na mwisho wa mitambo, kando ya mistari ya nguvu, plasma inaweza kutiririka - kazi yetu ni kupunguza mtiririko huu.

Ili kupunguza hasara, plugs za magnetic zimewekwa, i.e. kuongeza kwa kasi nguvu ya shamba la sumaku kwenye ncha za kifaa. Katika mtego wa GDL yenye nguvu ya gesi, kwa njia hii inawezekana kupunguza sana "shingo" za chupa ambayo plasma inapita, lakini hasara haiwezi kuepukwa kabisa.

Kwenye mtego wa bati wa GOL, hakuna plug moja ya sumaku kwa kila upande, kama kwenye GDL, lakini kadhaa, kulingana na usanidi (kwa mfano, kwenye GOL-3 iliyosambazwa tayari kulikuwa na plugs 50, na kwenye GOL- NB chini ya ujenzi kulikuwa na 14 kila mwisho) , kwa sababu ambayo plasma haina mtiririko tu kupitia bomba laini, lakini, kama ilivyokuwa, inasugua dhidi ya bati ya uwanja wa sumaku. Kutokana na nguvu ya msuguano, kasi ya mtiririko ni ya chini kuliko supersonic, ambayo ina maana kutakuwa na hasara chache. Kwa kuwa umbali kati ya plugs umeainishwa kwa ukali, haziwezi kufanywa karibu sana, lakini urefu wa sehemu hizi za vioo vingi unaweza kuongezeka, ambayo inaboresha vigezo vya kufungwa kwa plasma.

Ili kupunguza utokaji wa plasma, sehemu kama hizo za vioo vingi zinapaswa kuhamishwa kuelekea katikati. Katika kesi hii, plasma yenyewe "itasimama", na plugs za sumaku "zitaruka" kando yake, na kuunda nguvu ya msuguano na kuvuta jambo pamoja nayo. Wazo la plugs za kusonga liliibuka wakati huo huo na wazo la mtego wa cork nyingi yenyewe. Lakini wakati huo kazi hiyo ilionekana kuwa haiwezekani na haina faida, kwa sababu ili kuunda uwanja huo wa kukimbia, nguvu ya ajabu ilihitajika.

Wazo la kudanganya jambo, kuunda usanidi kama huo wa uwanja wa sumaku uliosimama ili plasma "ionekane" kuwa inaelekea katikati, iliibuka mwishoni mwa 2012. Kama inavyojulikana, plasma kwenye mtego wazi huzunguka kila wakati, na kuna matatizo wakati inahitaji kuzungushwa kwa makusudi. Swali pekee ni ikiwa mzunguko huu unaweza kutumika kwa kitu kingine.

Wazo lilikuwa kuunda uwanja wa sumaku kwa namna ya screw. Hebu fikiria screw ya grinder ya nyama ambayo inazunguka nyama iliyokatwa katika mwelekeo unaotaka. Kwa upande wetu, kwa njia sawa, thread ya screw ya shamba imeundwa kwa pande zote mbili za compartment kati na plasma, lakini wakati huo huo ni tofauti - na screw kulia na kushoto. Kwa upande mmoja, uwanja wa sumaku huvuta plasma upande wa kushoto, kwa upande mwingine - kulia. Kwa hivyo sehemu zote mbili za mwisho zinasukuma plasma nyuma. Bila shaka, haiwezekani kuondoa kabisa hasara katika kesi hii - wakati mtiririko wa plasma unapungua, chembe hazigongana hata kwa kila mmoja. Lakini ikiwa tuliweza kufanya mtiririko kuwa nadra sana, inamaanisha kwamba tumeshinda kwa amri ya ukubwa, au hata mbili, kwa suala la vigezo vya uhifadhi.

Dhana hii inafanya uwezekano wa kuunda kituo ambacho sifa zake zinaweza kulinganishwa na tokamaks za sasa za juu. Ugumu pekee ni kwamba wazo hili bado ni la kinadharia. Lakini tayari katika msimu wa 2017, tunamaliza kukusanyika ufungaji wa RESIN na hatua mpya huanza - majaribio.

Kwa jaribio letu la kipekee, sio mengi inahitajika: plug moja ya screw magnetic, node ambapo plasma huundwa, na mpokeaji wake, pamoja na expander ambayo huchota dutu kwenye uwanja wa magnetic. Kwa sasa tunashughulikia kuunda chanzo cha plasma chenye sifa zilizobainishwa kabisa ili hesabu zetu za kinadharia ziweze kuthibitishwa kwa majaribio.

Ikiwa inaweza kuthibitishwa kuwa, licha ya matatizo ya kiufundi, fomu ya screw ya mtego wa magnetic wazi hutoa faida kubwa, basi sehemu zetu za screw zitajengwa kwenye vifaa vya kizazi kijacho, ambacho kiko kwenye BINP. Tayari tunaweza kuona njia tunayotaka kuchukua, ramani ya kazi yetu, pamoja na matumizi ya vitendo ya teknolojia yetu.

Mitego ya screw inaweza kutumika kama vyanzo vya nyutroni kusoma tabia ya vifaa vinavyogusana na plasma, kuunda vinu (haviwezi kudumisha athari ya nyuklia), lakini kimsingi kwa ujenzi wa mitambo ya "kawaida" ya nyuklia. Baadhi ya usanidi wa mitego ya helical huongeza kasi ya mtiririko wa plasma hadi kilomita 100 kwa sekunde, ambayo ni hali muhimu kwa injini za angani zinazosafirisha satelaiti kutoka kwa obiti ya geosynchronous hadi, kwa mfano, obiti ya Mwezi.

Baada ya vizazi moja au viwili vya mitego ya wazi, itawezekana kuzungumza juu ya kuundwa kwa reactors kamili, zaidi ya hayo, kufanya kazi kwenye mafuta ya bure ya tritium, kwa mfano, kwa kutumia majibu ya fusion ya deuterium-deuterium. Tokamaks hufanya kazi na mmenyuko wa deuterium-tritium, ambayo husababisha shida kubwa ya flux ya nyutroni ya mionzi. Ndiyo maana tahadhari nyingi katika mradi wa ITER hulipwa kwa kuundwa kwa nyenzo zenye nguvu zaidi na ulinzi wa bioprotection wenye nguvu. Mwitikio wa muunganisho wa atomi mbili za deuterium hutoa neutroni chache, ambazo nishati hupotea, na huambatana na mionzi kidogo.

Faida ya mmenyuko wa mchanganyiko wa thermonuclear deuterium-tritium ni kwamba ubinadamu tayari huzalisha plasma kwa msaada wake. Ili kufanya mwitikio mwingine, mzuri zaidi wa nguvu iwezekanavyo, joto la juu zaidi, msongamano na nyakati za kufungwa kwa plasma zinahitajika, lakini teknolojia kama hizo bado hazijaundwa.

Walakini, haifai pia kuzungumza juu ya vinu vya bure vya nyutroni kama siku zijazo za mbali. Katika mtego wa wazi na uboreshaji wa kufungwa kwa plasma, kinadharia inawezekana kufikia vigezo muhimu kwa mmenyuko wa deuterium-deuterium, wakati imethibitishwa kwa majaribio kuwa kuna mapungufu makubwa kwa hili katika tokamaks.

Kwa kawaida, mtindo wetu bado unahitaji kujaribiwa, kuboreshwa, na kazi nyingi za maendeleo zinahitajika. Lakini tayari ni wazi kuwa huu ni mwanzo wa hadithi ya kisayansi ya kuvutia, ambayo mwisho wake tunatarajia matokeo ambayo yanaweza kuwa muhimu sana kwa nishati ya nyuklia ya siku zijazo.

Imeandaliwa na Tatyana Morozova, mhariri L. Ovchinnikova

Kazi hiyo iliungwa mkono na ruzuku ya Taasisi ya Sayansi ya Urusi 14-50-00080 "Maendeleo ya utafiti na uwezo wa kiteknolojia wa Taasisi ya Fizikia ya Nyuklia SB RAS katika uwanja wa fizikia ya kuongeza kasi, fizikia ya chembe ya msingi na muunganisho wa nyuklia unaodhibitiwa kwa sayansi na jamii"