Российский коллайдер NICA.

30 сентября 2023 - Профи

NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility) – это новый ускорительный комплекс, который создаётся на базе Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна, Россия) с целью изучения свойств плотной барионной материи.

После того, как коллайдер NICA будет запущен, учёные ОИЯИ смогут воссоздать в лабораторных условиях особое состояние вещества, в котором пребывала наша Вселенная первые мгновения после Большого Взрыва, — кварк-глюонную плазму (КГП).

Коллайдер NICA. Расположен в Дубне – небольшом городе на реке Волга, в котором находится Объединенный институт ядерных исследований.

Коллайдер сам по себе занимает всего лишь одно здание. Кольцо же, где сталкиваются частицы — строится на опушке прилегающего соснового леса. Прочие научные задачи решаются внутри цехов института, в котором инженеры собирают и тестируют сверхпроводящие магниты.

Nica – это международный проект, поэтому в институте много иностранных сотрудников из 25-ти стран

Примерная базовая стоимость коллайдера — 17,5 миллиардов рублей, половину из которых выделяет Россия, остальную сумму инвестируют сам институт и иностранные участники проекта.

В рамках исследований на коллайдере будут проведены попытки симуляции первых мгновений после Большого взрыва
В первые доли секунды после Большого взрыва вселенная была кварковым супом. Кварки - это скопление мельчайших элементарных частиц, из которых появились первые атомы. Кварки между собой держались на глюонах (от английского слова glue – клей). Поэтому первичный «суп» также получил название кварк-глюонной плазмы.

В коллайдере NICA исследователи хотят изучить то, чем могла быть наша Вселенная в первые доли секунды после появления. Для этого они столкнут в кольце коллайдера положительно заряженные ионы золота, которые от удара разлетятся на кварки и превратятся в плазму.

Воспроизведение состояния материи после Большого взрыва позволит открыть новые физические парадигмы, что может послужить возникновению и нового витка технического прогресса.

Также дубненский ускоритель возможно, найдет новые уровни энергии, которые десятикратно превзойдут существующую ядерную энергетику.

Особый ускорительный комплекс NICA включает в себя: магнит, лазер, «пушку» для запуска (линейный ускоритель) и три огромных магнитных кольца.

Ионы исследователи получат из кусочка золота размером с обычную серьгу, затем в вакууме по нему необходимо выстрелить из лазера. После чего золото испарится и превратится в газ, а ионы отделят от остальных элементарных частиц магнитом. (Ведь недаром вторая буква в названии NICA означает Ion), затем их поместят линейный ускоритель, так называемую «пушку» для стартового ускорения.

Для более большего разгона ионов под действием магнитов понадобится круговой ускоритель - первое кольцо «бустер», который собирается в институте из звеньев — кусков труб из сверхпроводящих магнитов.
Уникальный круговой ускоритель нуклотрон с необходимыми скоростями и энергиями, есть только в Дубне и является базой всего проекта. (Поэтому в аббревиатуре NICA Nuclotron-based символизирует первую букву.) В нуклотроне пучок ионов выравнивается и разгоняется почти до скорости света.

Для столкновения требуется третье кольцо, которое называется коллайдер - от англ. Collide «сталкивать». (Третья буква проекта NICA обозначает Collider).
Ионы в этом кольце направят в противоположных направлениях и потом во время встречи двух потоков столкнутся семь тысяч раз в секунду и разлетятся на кварки.
Готовность кваркового супа проверят два детектора из е многослойных восьмиметровых труб.

При строительстве любого коллайдера возникают вопросы по безопасности от простых людей, которые боятся, что Землю засосет в черную дыру.
Но не стоит забывать, что ускорители частиц строятся с середины прошлого века, в т.ч. был построен и успешно заупщен Большой адронный коллайдер, также и в России есть уже два ускорителя, а NICA - это уже третий такой научный объект. Все проводимые на коллайдерах опыты строго контролируются людьми и автоматикой. А все эксперименты в ускорителях связаны исключительно с микроявлениями, энергия, которая используется для исследования в несколько раз меньше, чем в природе.

В космосе, над нашими головами, сталкиваются элементарные частицы с огромной энергией. Чтобы повторить реальные космические столкновения элементарных частиц потребуется энергия в миллион раз мощнее, чем у Большого адронного коллайдера, а уровень энергии на NICA еще ниже.

Коллайдер NICA строится с 2013 года, завершение строительства планируется в 2024-м году, на текущий момент проводится ряд циклов пусконаладочных работ.

На новом российском коллайдере планируется провести прикладные и фундаментальные исследования в различных сферах науки и технологий, в том числе:

в радиобиологии и космической медицине;
терапии онкологических заболеваний;
реализовать улучшение реакторов, управляемых пучком ускорителя и технологий трансмутации отходов ядерной энергетики;
провести тестирование радиационной стойкости электронных устройств.

Дополнить и/или обсудить в конференциях

Теги: коллайдер

Комментарии (0)

Добавить комментарий

Российский коллайдер NICA.

Администрация

Информация