В Дубне начали собирать уникальный коллайдер NICA. В проекте участвуют 26 стран, но площадкой для его реализации стал именно подмосковный город. Бояться, что в Московской области появится новая вселенная или черная дыра, не стоит. Ученые заверяют, что это всего лишь страшилки. Зато результаты, которые планируется получить, пригодятся всем — от астрофизиков до медиков и обычных людей.
Для чего нужен коллайдер NICA в Дубне?
Все существующие в мире установки разные, в том числе коллайдеры. На Земле уже есть два больших коллайдера: LHC в ЦЕРН и RHIC в Нью-Йорке. И они тоже разные. Об этом «360» рассказал заместитель директора Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Андрей Бутенко.
«Коллайдеры разные, задачи у них разные. RHIC — коллайдер для тяжелых ионов. Это действительно тяжелые, массивные частицы, которые крутятся в коллайдере и сталкиваются. В LHC — тоже тяжелые частицы, но энергии намного больше, чем в RHIC и тем более у нас. Мы пытаемся заполнить ту нишу, которая была незаслуженно забыта на заре физики. Эту область энергии, промежуточную, проскочили в погоне за большими энергиями», — пояснил Бутенко.
По его словам, в Дубне планируют изучать физику именно в этой промежуточной области. Это поможет понять, каким же образом формировалось наше вещество, все, что окружает человека, весь мир, а также почему он именно такой, как мы его видим. То есть это не физика далеких элементарных частиц, чем занимаются ученые с другими коллайдерами.
«Это физика сверхплотной и сверхвысокой температурной плазмы. Это та область, которая пытается изучить вещество, которое было сразу после момента Большого взрыва, и то состояние вещества, которое присутствует сегодня в нейтронных звездах», — отметил Бутенко.
Коллайдер NICA будет работать с золотом
Кольцо коллайдера NICA в Дубне будет состоять из магнитов. Когда они соберутся друг за другом, возникнет кольцо, магнитная система, где в дальнейшем будут ускоряться и сталкиваться пучки ионов. Первый магнит уже установили на его место. Всего таких 80, а периметр всей орбиты пучка — чуть больше 500 метров. Это длина траектории пучка, когда он крутится по кольцу.
Это все необходимо, потому что получить голые ядра ионов, которые необходимы для проведения эксперимента, сразу невозможно. Для этого и создаются каскады ускорителей, пояснил Бутенко.
«Это везде так: и в LHC, и в RHIC. <…> Инжекционный комплекс, в который входят линейный ускоритель, бустер и нуклотрон, будет работать 100 раз, только чтобы заполнить коллайдер пучком. После этого начинает работать уже сам коллайдер. <…> Каждые четыре секунды пучок будет инжектироваться в коллайдер. И так 100 раз. <…> Вот когда начинают сталкиваться пучки в точке встречи, там начинается физический эксперимент», — отметил Бутенко.
При этом в Дубне будут работать с ионами золота. Можно было бы взять в разработку и ионы свинца, как в LHC, а можно было бы работать и с ионами урана. Но последний не лучшая субстанция, это достаточно грязное вещество.
«Просто с ним не очень удобно работать. Вот и все. Возможно, мы будем работать с висмутом, у которого ядро более круглое. Коллайдер не строится под один сорт ионов, мы будем заниматься разными сортами ионов. <…> Может быть, и до урана дойдем», — отметил Бутенко.
Страшилки о коллайдере — это вымысел
При этом, по словам заместителя директора Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ, не стоит обращать внимание на различного рода страшилки, которые зачастую рассказывают о результатах работ коллайдеров. Он подчеркнул, что пример того же LHC продемонстрировал, что ничего страшного не произошло.
«Это все страшилки. Главное — человечеством всегда двигало любопытство. Сначала у человека возникает желание что-то где-то проверить. <…> Коллайдер (LHC — прим. ред.) работает. То же самое будет и у нас. Никакого взрыва большого мы не собираемся создавать», — отметил Бутенко.
Почему коллайдер строят именно в Дубне?
Коллайдер NICA создают ученые из 26 стран. Однако происходит все именно в России, в Дубне. По словам Бутенко, никакой политики в этом нет.
«Во-первых, Объединенный институт ядерных исследований в Дубне всегда был международной организацией, в которую входит целый ряд стран. Почему здесь? Да потому что мы предложили. У нас есть возможность, есть площади, на которых это все можно поставить. И самое главное — у нас была начальная часть. Нуклотрон работает больше 25 лет. Это достаточно современная сверхпроводящая машина. Это одна из ключевых точек во всем этом комплексе», — пояснил Бутенко.
Он напомнил, что именно из-за нуклотрона коллайдер назвали NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility).
Польза коллайдера для обычных людей
Создание коллайдера в Дубне имеет большое значение как для России, так и для всех стран-участниц. Сейчас ученые в Подмосковье отрабатывают новые технологии.
«Мы не можем построить что-то новое, современное, не используя новые технологии, которые создаются здесь же и по всему миру. В каждой из 26 стран-участниц что-то создается. Это не просто какие-то готовые решения, совершенно новые. Работает огромное количество ученых, конструкторов, технологов, которые продвигают науку и достигают таких результатов, которых не было до сих пор», — подчеркнул Бутенко.
По его словам, сейчас трудно сказать, какую именно пользу это будет нести для народного хозяйства. Но в любом случае будет положительный результат. Ведь речь идет о радиобиологических исследованиях, исследованиях в области ядерных технологий. Они позволят увеличить эффективность работы атомных электростанций и уменьшить ядерные отходы.
Схожую точку зрения высказал и научный сотрудник НЭО сверхпроводящих магнитов и технологий, Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ Михаил Шандов. Он отметил, что многие страны очень заинтересованы в создании больших наукоемких проектов, которые сейчас называются мегасайенс.
«Это очень большой толчок для технологий промышленности тех, кто будет принимать в этом участие. Эти все технологии в последствии переходят в так называемое народное хозяйство. И если в начале XX века ускорители были исключительно инструментом проведения экспериментов, сегодня ими пользуются в медицине, аэропортах, метро», — пояснил Шандов.
Также он подчеркнул, что никаких новых вселенных и черных дыр в Подмосковье не создадут, а вот то, что реально откроют, может продвинуть вперед промышленность. Ведь именно из таких крупных экспериментов вышли полупроводники, благодаря которым появились мобильные телефоны и интернет.
«Что даст новый коллайдер, пока неясно, но что точно известно, что у нас появился сильный магнит для физиков и ученых со всей планеты, а новое поколение будет расти, понимая, что большую науку можно двигать и в своей стране», — пояснил Шандов.
Образование и рабочие места в Дубне
Продвигать исследования в собственной стране действительно важно, отметил Бутенко. По его словам, в Дубне активно занимаются образованием молодых людей — как техническим, так и физическим и даже экономическим.
«Мы пытаемся поднять и подтолкнуть тему того, что необходимо учиться, чтобы люди, которые живут в нашей стране, были образованы, чтобы поднять уровень жизни в нашей стране», — добавил заместитель директора Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ.
Он подчеркнул, что сегодня в Подмосковье приезжают люди со всей страны, из самых удаленных ее уголков. Здесь есть и возможность карьерного роста, и возможность дальнейшего обучения. Более того, возвращаются даже те люди, которые когда-то уехали в Европу, в США. Поэтому этот проект был необходимым, уверен Бутенко.
«Мы должны завершить монтаж магнитной системы, основной его части, к концу этого года. В конце этого года мы должны начать цикл испытаний, далее — пусконаладочные работы. Сейчас уже готово малое бустерное кольцо и кольцо ускорителя первое», — заключил заместитель директора Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ.
Авторы: Анастасия Сазонова, Дмитрий Степанищев, Ксения Дагаева