Полiт.ua Государственная сеть Государственные люди Войти
3 декабря 2016, суббота, 03:19
Facebook Twitter LiveJournal VK.com RSS

НОВОСТИ

СТАТЬИ

АВТОРЫ

ЛЕКЦИИ

PRO SCIENCE

ТЕАТР

РЕГИОНЫ

05 декабря 2012, 17:58

Коллайдер превращает золото в кашу из кварков и глюонов

Схема коллайдера NICA
Схема коллайдера NICA

Прыжок в будущее

Сверхпроводящий коллайдер тяжелых ионов NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) с периметром каждого из двух колец в 503 метра создается в подмосковной Дубне на базе Нуклотрона – первого и пока единственного сверхпроводящего ускорителя, построенного в России после развала СССР.

Проект коллайдера NICA Объединенного института ядерных исследований (Дубна) – один из трех научных мегапроектов, отобранных  правительственной комиссией по высоким технологиям и инновациям. Его бюджет оценивается в 15 миллиардов рублей.

Разгонять тяжелые ионы золота до почти световых скоростей будут сначала два предускорителя – бустер и Нуклотрон. Из Нуклотрона ускоренные частицы направят в кольца коллайдера, имеющие две точки пересечения, где будут сталкиваться летящие навстречу друг другу пучки тяжелых ионов.  Все, что произойдет в точках столкновения, зафиксируют два детектора – многоцелевой MPD (Multi-Purpose Detector)  и спиновый SPD (Spin Physics Detector).

Разгонять тяжелые ионы золота до почти световых скоростей будут сначала два предускорителя – бустер и Нуклотрон. Из Нуклотрона ускоренные частицы направят в кольца коллайдера, имеющие две точки пересечения, где будут сталкиваться летящие навстречу друг другу пучки тяжелых ионов.

Коллайдер NICA и детектор MPD предназначены для поисков смешанной фазы ядерной материи – каши из кварков и глюонов, что заварилась в первые микросекунды после Большого взрыва, родившего нашу Вселенную. Остывая, каша образовала протоны и нейтроны, из них – ядра, из ядер и электронов – атомы, из атомов – химические элементы и всех нас, в конце концов.  

Поиск области смешанной фазы ядерной материи – не по зубам ускорителям сверхвысоких энергий вроде Большого адронного коллайдера: их энергии слишком высоки для такой задачи. Все равно что, мчась на ракете, пытаться разглядеть ромашку на лугу. Если снижать энергию ускорителя по сравнению с проектной, как сделали в Брукхейвене на коллайдере тяжелых ионов RHIC, то могут ухудшаться другие параметры пучка.

Чтобы найти и исследовать заветную область фазовой диаграммы, нужны чудовищная плотность частиц и энергии. Физики предполагают, что смешанная фаза находится в температурных  пределах (плотность энергии) – 240-310 МэВ на кубический фемтометр при барионной плотности 0,09-0,16 единиц на кубический фемтометр. (Один фемтометр в миллион раз меньше одного нанометра. 1фм = 10-15 м.)

Детектор SPD нацелен на поиск тонких эффектов спиновой физики, которые должны расширить наши знания о свойствах кварков внутри протонов и нейтронов.

Чтобы найти и исследовать заветную область фазовой диаграммы, нужны чудовищная плотность частиц и энергии. Физики предполагают, что смешанная фаза находится в температурных  пределах (плотность энергии) – 240-310 МэВ на кубический фемтометр при барионной плотности 0,09-0,16 единиц на кубический фемтометр.

В 90-е годы Нуклотрон построили и запустили героическими усилиями смекалистых физиков и инженеров ОИЯИ, но из-за хронического недофинансирования науки до проектных параметров тогда не довели.

За последние два года молодое поколение физиков и инженеров Объединенного института сумело справиться с нерешенными десять лет назад проблемами. Словом, все системы Нуклотрона – от вакуумной до источника ионов – претерпели коренную модернизацию, и магнитное поле ускорителя достигло, наконец, своей проектной мощности 2 Тесла. «Если перед началом модернизации лишь 20 процентов времени очередного сеанса отдавали физикам для проведения экспериментов, а 80 процентов уходило на ремонт и наладку систем ускорителя, то после модернизации эта пропорция стала обратной. Радикально обновленный Нуклотрон стал хорошо и надежно работающей машиной», – так охарактеризовал состояние ускорителя заместитель директора Лаборатории физики высоких энергий член-корреспондент РАН Григорий Трубников.

Модернизация Нуклотрона завершила первый этап международного проекта NICA.  Параллельно велась разработка конструкций детекторных установок и зданий ускорительного комплекса. Разработанные в Дубне прототипы сверхпроводящих магнитов коллайдера испытаны и будут переданы в серийное изготовление трем подмосковным предприятиям.

К концу декабря нынешнего года должен быть готов полный технический проект ускорительного комплекса, затем он проследует на экспертизу. Ожидается, что уже в начале 2013 года конкурсная комиссия объявит международный тендер на сооружение зданий и инфраструктуры коллайдера NICA. В группу стран-участниц проекта NICA уже вошли Россия, Германия и Беларусь. Выразили желание присоединиться к ним Украина и ЮАР, чтобы внести свой вклад в проект разработкой и изготовлением «железа» установок. Уже два года ОИЯИ сотрудничает в рамках проекта NICA с ЦЕРНом.  Европейские коллеги передали дубнинским физикам камеры для детектора MPD и системы планирования проекта, делятся технологиями.

В конце 2013 года в Дубне ожидается пуск нового инжектора тяжелых ионов для коллайдера NICA.

Обсудите в соцсетях

Система Orphus
Подпишитесь
чтобы вовремя узнавать о новых спектаклях и других мероприятиях ProScience театра!
3D Apple Facebook Google GPS IBM iPhone PRO SCIENCE видео ProScience Театр Wi-Fi альтернативная энергетика «Ангара» античность археология архитектура астероиды астрофизика Байконур бактерии библиотека онлайн библиотеки биология биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера бозон Хиггса визуальная антропология вирусы Вольное историческое общество Вселенная вулканология Выбор редакции гаджеты генетика география геология глобальное потепление грибы грипп демография дети динозавры ДНК Древний Египет естественные и точные науки животные жизнь вне Земли Западная Африка защита диссертаций землетрясение зоопарк Иерусалим изобретения иммунология инновации интернет инфекции информационные технологии искусственный интеллект ислам историческая политика история история искусства история России история цивилизаций История человека. История институтов исчезающие языки карикатура католицизм квантовая физика квантовые технологии КГИ киты климатология комета кометы компаративистика компьютерная безопасность компьютерные технологии коронавирус космос криминалистика культура культурная антропология лазер Латинская Америка лженаука лингвистика Луна мамонты Марс математика материаловедение МГУ медицина междисциплинарные исследования местное самоуправление метеориты микробиология Минобрнауки мифология млекопитающие мобильные приложения мозг Монголия музеи НАСА насекомые неандертальцы нейробиология неолит Нобелевская премия НПО им.Лавочкина обезьяны обучение общество О.Г.И. открытия палеолит палеонтология память педагогика планетология погода подготовка космонавтов популяризация науки право преподавание истории происхождение человека Протон-М психология психофизиология птицы ракета растения РБК РВК регионоведение религиоведение рептилии РКК «Энергия» робототехника Роскосмос Роспатент русский язык рыбы Сингапур смертность Солнце сон социология спутники старообрядцы стартапы статистика технологии тигры торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология Фестиваль публичных лекций физика физиология физическая антропология фольклор химия христианство Центр им.Хруничева школа эволюция эволюция человека экология эпидемии этнические конфликты этология ядерная физика язык

Редакция

Электронная почта: politru.edit1@gmail.com
Адрес: 129343, Москва, проезд Серебрякова, д.2, корп.1, 9 этаж.
Телефоны: +7 495 980 1893, +7 495 980 1894.
Стоимость услуг Полит.ру
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003г. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2014.