Найти тему
Белорус и Я

Четыре лучших достижения сибирских физиков-ядерщиков за 2022 год

Оглавление
Кто там говорит, что российская наука топчется на месте. Позвольте мне, как научному журналисту с приличным стажем, с этим категорически не согласиться.

Да, ей не хватает хорошего пиара, популяризатора, уровня Сергея Петровича Капицы (хотя он не любил это слов, называл и передачу «Очевидное – Невероятное», и журнал «В мире науки» не «научно-популярными», а «научно-просветительскими»), Якова Перельмана или Владимира Губарева, но на месте она точно не стоит.

3D-визуализация калориметра детектора СНД ИЯФ СО РАН. Предоставлено С.Середняковым
3D-визуализация калориметра детектора СНД ИЯФ СО РАН. Предоставлено С.Середняковым

Друзья из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН прислали подборку своих наиболее интересных достижений. Я понимаю, что значительная часть того, что с восторгом рассказывают ядерщики многими читателями будет воспринято как «китайская грамота», а для популярного объяснения «зачем это надо» и «что нам с того» по каждой позиции надо писать отдельный большой материал, потому предлагаю просто поверить на слово: всё, о чём будет сказано – это всё самые передовые рубежи современной науки.

Итак:)

Физика элементарных частиц:

Российские физики первыми измерили структуру нейтрона и антинейтрона на самом пороге их рождения

Измеренный в работе формфактор нейтрона (кружки) в сравнении с результатами BESIII (треугольники) и измеренным в эксперименте BaBar формфактором протона (квадраты).
Измеренный в работе формфактор нейтрона (кружки) в сравнении с результатами BESIII (треугольники) и измеренным в эксперименте BaBar формфактором протона (квадраты).

Коллайдер ВЭПП-2000 и два его детектора СНД и КМД-3 создавались в Институте ядерной физики ми. Г.И. Будкера СО РАН для измерения всех адронных состояний, рожденных в электрон-позитронных столкновениях в области энергий до 2 ГэВ. Одно из таких состояний – рождение пары нейтрон-антинейтрон. Специалисты ИЯФ СО РАН первыми в мире измерили структуру данной пары на пороге реакции. До новосибирского эксперимента информации о структуре нейтрона и антинейтрона на пороге процесса не было. Результаты опубликованы в 2022 году в журнале European Physical Journal C и доложены на международных конференциях. Подробности.

Ускорительная физика:

Создана «батарейка» для научных установок, которая на микросекунду выдает ¼ мощности Новосибирской ГЭС

Модулятор для линака ЦКП СКИФ. Автор Татьяна Морозова
Модулятор для линака ЦКП СКИФ. Автор Татьяна Морозова

Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) создали и сдали в эксплуатацию твердотельный модулятор индукционного типа микросекундного диапазона мощностью более 100 МВт. Это источник питания для клистрона – устройства, которое производит сверхвысокочастотную энергию для некоторых научных установок. Созданный модулятор способен в импульсном режиме – вплоть до нескольких микросекунд – выдавать более 100 МВт, что составляет примерно ¼ мощности новосибирской ГЭС. При столь колоссальной мощности модулятор компактен – его размер сопоставим с платяным шкафом. При этом устройство настолько безопасно, что допустима работа в непосредственной близости от него. Созданный модулятор будет питать линейный ускоритель синхротрона СКИФ (ЦКП «СКИФ»), а его следующие версии планируется использовать в питании собственных установок института. Ученый совет ИЯФ СО РАН признал эту разработку лучшей в 2022 году. Подробности

Источники синхротронного и терагерцового излучения:

Начато производство магнитов для накопительного кольца ЦКП «СКИФ»

Процесс тестирования дипольного дефокусирующего магнита. На фото инженер-исследователь ИЯФ СО РАН Иван Ульев. Фото Т. Морозовой.
Процесс тестирования дипольного дефокусирующего магнита. На фото инженер-исследователь ИЯФ СО РАН Иван Ульев. Фото Т. Морозовой.

Одна из основных характеристик Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), которая и относит данный источник синхротронного излучения (СИ) к установкам класса «мегайсайенс» и поколению «4+» – его беспрецедентно малый эмиттанс (около 76 пм·рад). Этот параметр определяет уровень яркости СИ, а значит и исследовательских возможностей ЦКП «СКИФ». Значение эмиттанса формируется благодаря магнитной структуре основного кольца ускорительного комплекса, которая разрабатывается и производится в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Первый серийный магнит для накопительного кольца уже изготовлен на экспериментальном производстве Института и теперь проходит этап измерительных процедур. Подробности

Физика плазмы:

Физики рассчитали, как стабилизировать один из самых опасных видов неустойчивостей плазмы

Одна из задач управляемого термоядерного синтеза (УТС) – достижение в различных видах магнитных ловушек, которые удерживают плазму, параметра β (бета), равного единице. Параметр бета определяет отношение давления плазмы к давлению магнитного поля. Его увеличение до единицы позволит многократно повысить выход термоядерной реакции, что приблизит человечество к мечте о термоядерной энергетике. Мешает этому различные неустойчивости, которые развиваются в плазме даже при параметре бета, равном нулю. За время работы в области УТС ученые научились подавлять некоторые из этих неустойчивостей и стабилизировать ионизированное вещество. В Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) специалисты провели расчеты, которые позволят стабилизировать один из самых опасных видов неустойчивостей – баллонную. Результаты опубликованы в журнале Nuclear Fusion. Подробнее

На графике изображены границы зон устойчивости плазмы при совместном использовании концевых МГД-стабилизаторов и боковой проводящей стенки в виде прямого цилиндра. Нижняя зона устойчивости (ниже нижней ветви кривой) создаётся концевым МГД-стабилизатором. Верхняя зона устойчивости (выше верхней ветви кривой) создаётся боковой стенкой. По горизонтальной оси отложено отношение радиуса стенки (rw) к радиусу плазмы (a0) в центре ловушки. Кривые разного цвета соответствуют разным радиальным профилям давления с разным индексом k. Цвет кривой соответствует значению k. Например, k=1 – самый гладкий профиль, k= бесконечность – самый крутой профиль, в виде ступеньки (модель плазмы с резкой границей). Заштрихована зона устойчивости в наихудшем случае плазмы с радиальным профилем в виде ступеньки. Предоставлено И. Котельниковым).
На графике изображены границы зон устойчивости плазмы при совместном использовании концевых МГД-стабилизаторов и боковой проводящей стенки в виде прямого цилиндра. Нижняя зона устойчивости (ниже нижней ветви кривой) создаётся концевым МГД-стабилизатором. Верхняя зона устойчивости (выше верхней ветви кривой) создаётся боковой стенкой. По горизонтальной оси отложено отношение радиуса стенки (rw) к радиусу плазмы (a0) в центре ловушки. Кривые разного цвета соответствуют разным радиальным профилям давления с разным индексом k. Цвет кривой соответствует значению k. Например, k=1 – самый гладкий профиль, k= бесконечность – самый крутой профиль, в виде ступеньки (модель плазмы с резкой границей). Заштрихована зона устойчивости в наихудшем случае плазмы с радиальным профилем в виде ступеньки. Предоставлено И. Котельниковым).

© "Белорус и Я", 2022

Дочитали до конца? Было интересно? Поддержите канал, подпишитесь и поставьте лайк!

Другие материалы нашего портала о Науке Союзного государства смотрите здесь:

Наука Союзного государства

ТОП-3

Три важных мегапроекта, которые могут вывести Россию и Беларусь в лидеры экономического роста
Белорус и Я
20 января 2021
Жорес Алфёров: "Не мог же я после этого сказать Черномырдину: катись со своим "Домом" подальше"
Белорус и Я
15 марта 2021