19 августа 2019, понедельник, 17:56
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

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
«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология комета кометы компаративистика космос культура лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство школа экология эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса глобальное потепление грипп информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: [email protected]
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. 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, 1998–2019.