Возможно всё. 
Физики готовятся к новым открытиям

   Недавняя конференция в Варне участников    коллаборации RDMS (Russia and Dubna Member  States), работающих в эксперименте CMS на    Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРН,  была посвящена обсуждению вопросов текущего  состояния дел в физике на LHC, поиска новой  физики вне Стандартной модели и перспектив  развития физики частиц.

    Более 60 ученых, большинство которых - члены RDMS, прибыли  в Варну из России, Белоруссии, Болгарии, Украины, Китая,  Франции, Швейцарии, Германии, США, чтобы поделиться своими  идеями и научными результатами. Принимающая сторона -  Институт ядерной физики и ядерной энергетики Болгарской  академии наук (INRNE BAS) - создала все условия для их  насыщенной и плодотворной работы.

 Открывая конференцию, руководитель RDMS Игорь Голутвин напомнил об основных вехах развития Большого адронного коллайдера.

Физики планируют свою работу с размахом - ближайшие десятилетия у экспериментаторов уже расписаны. Примерно понятно, какие технические усовершенствования будут производиться на Большом адронном коллайдере в эти годы. Но не менее интересны научные прогнозы. Какие новые открытия могут быть совершены на обновленном и многократно улучшившем свои характеристики ускорителе?

Прогнозы звучали во многих выступлениях. С большим вниманием участники конференции в Варне слушали доклад нового руководителя (споксмена) эксперимента CMS Джоэля Батлера, неделю назад занявшего высокий пост. В Болгарии состоялось его знакомство с коллективом коллаборации RDMS, чью работу он высоко оценил.

По словам Дж. Батлера, самое интересное, что предстоит ученым, - это открытие физики вне Стандартной модели. "Наша цель в CMS состоит в том, чтобы обнаружить физику, которая расширяет очень успешную, но неполную, как мы видим, Стандартную модель. Возможно, удастся обнаружить новые частицы или объекты, не включенные в спектр частиц СМ", - подчеркнул Батлер.

Завершая выступление, Дж. Балтер обнадежил: "Я уверен, что на Большом адронном коллайдере нас ожидают новые открытия. Это может произойти даже в ближайшие месяцы".

Еще один интересный доклад о научных горизонтах сделал начальник отдела теории фундаментальных взаимодействий Лаборатории теоретической физики ОИЯИ доктор физико-математических наук c. По словам ученого, сейчас физическая наука переживает новый этап, специалисты из "смежных" областей (например, космологи) предлагают свои интересные сценарии. Бозон Хиггса открыт, но непонятно - один ли он.

Большинство участников конференции в Варне работают в Объединенном институте ядерных исследований, что, впрочем, неудивительно, поскольку ОИЯИ является ядром коллаборации RDMS. Директор ОИЯИ академик Виктор Матвеев подчеркнул, что сотрудничество института с ЦЕРН всегда было и остается очень тесным. По словам академика, в преддверии фазы 2, когда должны быть созданы "фактически новые установки", встает задача еще большей консолидации российских институтов и ОИЯИ, и бренд RDMS должен сыграть в этом важную роль.

К слову, объединяющая ученых России и стран-участниц ОИЯИ коллаборация за последние годы "приросла" новыми членами. В RDMS вошли группы из МИФИ, МФТИ, Новосибирского государственного и Томского политехнического университетов. По оценке Игоря Голутвина, наиболее активно включилась в работу группа МИФИ, деятельность которой координирует член-корреспондент РАН Михаил Данилов.

- Наша группа занималась разработкой нового типа калориметра - с использованием потоков энергии, - начал рассказ Михаил Владимирович. - Это новый подход, он основан в значительной мере на использовании кремниевых фотоумножителей, которые были изобретены в России с участием ученых МИФИ (идея принадлежала профессору Борису Долгошеину). Прежде мы участвовали в работе другой коллаборации, которая готовила эксперименты на будущем Международном линейном коллайдере (ILC). Для него мы и разрабатывали детектор нового типа. Поскольку сейчас развитие этого проекта замедлилось, а коллаборация CMS в прошлом году выбрала подобную концепцию для модернизации своего калориметра, мы активно включились в работу вместе с другими группами RDMS. В ней участвуют также аспиранты и студенты МИФИ. И хотя калориметр будет нужен не раньше 2024-2025 года, такие громадные установки требуют много усилий даже на самых начальных сроках создания.

С большим уважением говорили о роли RDMS и болгарские участники форума. Руководитель лаборатории ядерной электроники Института ядерной физики и ядерной энергетики Болгарской академии наук (INRNE BAS), сопредседатель конференции профессор Иван Ванков отметил:

- Это объединение оказалось очень удобным для участия в работе ЦЕРН ученых из других стран, которые еще не были членами Европейской лаборатории ядерных исследований. Для нашего института эта работа и участие в RDMS очень важны: мы можем гордиться научными результатами, а кроме того, получаем существенное финансирование.

Продолжил слова коллеги и профессор Софийского университета Леандр Литов: "Значение этой работы для Болгарии очень велико. Молодежь, к сожалению, не очень интересуется наукой. Привлечь ее в ряды ученых может участие в таких больших международных проектах, где действительно происходит что-то уникальное и молодые люди могут в полной мере реализовать свой потенциал".

В этом году на конференции RDMS прозвучали и доклады, впрямую не связанные с Большим адронным коллайдером. Один из них - профессора Джи Гао из китайского Института физики высоких энергий - был посвящен планам Китая по созданию гигантского суперколлайдера, который будет в два раза больше и многократно мощнее LHC. Начало его строительства ожидается в 2022 году. Пока проект включен в список наиболее важных научно-технических проектов Китая, на реализацию которых может быть выделено существенное государственное финансирование.

Подводя итоги форума, ученый секретарь RDMS CMS Анатолий Зарубин отметил: "На каждой нашей конференции мы стараемся уделить время обсуждению физики будущего. В этом году в таком контексте обсуждались и вопросы космологии, и новые проекты ускорителей. Нам кажется это правильным, потому что главный вопрос, который сегодня волнует всех, это вопрос о том, что нас ждет после Хиггса".

По материалам: Светлана БЕЛЯЕВА, газета "Поиск"

Опубликовано в блоге:  15 ноября 2016
 

Ученые из США создали ядерный реактор - "чемодан" для базы на Марсе

Американские инженеры объявили о создании ядерного реактора мощностью в 333 киловатта и размером с пианино, приспособленного для работы в условиях Марса и способного обеспечивать базу средних размеров энергией и теплом на протяжении 15 лет. Подробности приводит журнал Annals of Nuclear Energy.

По его данным, последние годы ученые и инженеры НАСА и других космических агентств мира активно обсуждают планы по постройке постоянных обитаемых баз на поверхности Луны и Марса. Главным ключом к обеспечению их автономности и удешевлению постройки специалисты НАСА считают технологии трехмерной печати, позволяющие использовать воду и местные ресурсы – почву, горные породы и газы из атмосферы – для постройки зданий базы прямо на месте. Подобные принтеры, как показывают опыты на борту МКС и на Земле, позволяют напечатать почти все необходимое для жизни колонистов на Марсе, за исключением одной самой главной вещи на базе – источника питания, чья мощность была бы достаточной для обеспечения работы самого 3D-принтера, а также питания и обогрева всей базы.

Аканша Кумар (Akansha Kumar) с коллегами из Национальной лаборатории Айдахо (INL) в Айдахо-Фоллс (США) уже более пяти лет работают над созданием компактных ядерных реакторов, которые можно было бы отправить на орбиту и посадить на поверхность Луны или Марса. К примеру, в 2011 году ученые из этой лаборатории рассказали о создании своеобразного "ядерного чемодана", компактного реактора мощностью в 40 киловатт, чья длина составляет всего 30 сантиметров, а ширина – около 15 сантиметров.

В своей новой работе Кумар и его коллеги повысили мощность реактора на порядок, заметно поменяв его конструкцию и приспособив для работы на поверхности Марса. В качестве ядерного топлива применяется специальный сплав низкообогащенного урана и керамики, содержащий 15% урана-235, упакованного особым образом в специальную оболочку из карбида циркония и вольфрама. В качестве охлаждающей жидкости используется необычный для Земли материал – сверхохлажденный углекислый газ, который можно напрямую добывать из атмосферы Марса, состоящей на 99% из этого вещества. Так как температуры воздуха на Марсе очень низки по сравнению с Землей, подобная процедура не потребует много энергии.

Новый реактор, по словам ученых, будет вырабатывать примерно 1,6 мегаватт тепловой энергии, около 20% которой будет конвертироваться в электричество, а остальное выделяться в окружающее пространство. Для того, чтобы реактор беспрерывно работал на протяжении 15 лет, инженеры INL вставили между слоями ядерного топлива специальные "матрасы" из диоксида урана-238. Он облучается нейтронами, возникающими в ходе распада урана-235, и превращается в плутоний-239. Этот плутоний взаимодействует с нейтронами и постепенно распадается, поддерживая мощность реактора на номинальном уровне по мере выгорания урана-235.

Как и предыдущий "ядерный чемодан" INL, новый реактор будет обладать весьма скромными габаритами: размеры его активной зоны составляют всего 80 на 134 сантиметра, что позволит уместить все устройство в корпус размером с пианино или даже в меньшие габариты. Безопасность работы этого "ядерного пианино" обеспечивается тем, что его ключевая часть – гидрид циркония, замедлитель нейтронов, позволяющий атомам урана-235 взаимодействовать с ним – не выдерживает нагрева до высоких температур.

Соответственно, если реактор выйдет из строя, гидрид циркония раскалится до критической отметки, распадется на цирконий и водород, после чего распад урана естественным образом прекратится. Авторы статьи полагают, что их ядерный реактор может стать одним из самых дешевых и универсальных источников питания, способных обеспечить энергией марсианские базы и космические корабли на протяжении десятилетий без замены топлива, и на протяжении еще большего времени — при его обновлении.

Коллайдер NICA: первые шаги реализации 

21-25 ноября 2016 года в Санкт-Петербургском государственном университете (СПбГУ) прошла XXV Всероссийская конференция по ускорителям заряженных частиц. Важным итогом обсуждений стало формирование команды ведущих российских институтов, участвующих в создании новой установки.

Институт ядерной физики им. Г.И.Будкера (ИЯФ СО РАН) изготовит для коллайдера NICA систему электронного охлаждения (кулер) и каналы транспортировки пучков. Стоимость этих работ превышает треть миллиарда рублей. В дальнейшем участие института в проекте будет расширено. Коллайдер NICA – первый крупномасштабный ускорительный проект, реализуемый на базе Объединенного института ядерных исследований в Дубне в рамках российской программы создания научных установок класса mega-science. На сверхпроводящем коллайдере NICA будут созданы уникальные условия для изучения самых актуальных фундаментальных проблем человечества: загадки эволюции Вселенной после Большого взрыва, поведения ядерной материи в экстремальных состояниях, природа нейтронных звезд и физики спина.

     Академик РАН, вице-директор ОИЯИ, руководитель проекта NICA, профессор кафедры  теории систем управления электрофизической аппаратурой СПбГУ Григорий Владимирович    Трубников отметил, что проект такого масштаба возможно реализовать только объединив  усилия научных школ и уникальных технологических производств, ведущих исследовательских  центров нашей страны.

Метод электронного охлаждения пучков тяжелых заряженных частиц был впервые предложен и реализован в новосибирском ИЯФ более полувека назад и сталсенсацией в области ускорительной физики, так как кардинально расширил возможности эксперимента. С тех пор институт является мировым лидером в этой области.

«Мы уже сделали систему охлаждения для бустера NICA, – комментирует доктор физико-математических наук, заместитель директора ИЯФ СО РАН Евгений Борисович Левичев, – теперь мы будем разрабатывать аналогичную систему для самого коллайдера. Для нас это определенный вызов, потому что энергия, на которую должен быть рассчитан кулер, крайне высока – 2,5 миллиона электрон-вольт». Для того чтобы доставить пучки ионов из накопительного кольца (бустера) в Нуклотрон, новосибирцы изготовят канал транспортировки пучков ионов. Его длина составит более 30 метров.

«Совсем недавно, – поясняет директор ИЯФ СО РАН, академик РАН Павел Владимирович Логачёв, – мы завершили создание и приступили к активной эксплуатации систем каналов транспортировки пучков между инжекционным комплексом ВЭПП-5 и коллайдерами нашего института. Протяженность каналов – сотни метров, и это колоссальный опыт, который пригодится нам в проекте ОИЯИ. Конфигурация транспортной системы NICA будет напоминать штопор. Сложность в том, чтобы провести по этому «штопору» пучок, с одного этажа на другой, и не нарушить его параметры». Кроме того, ИЯФ СО РАН будет разрабатывать для проекта NICA ускоряющую систему, каналы транспортировки частиц в коллайдер, а также выполнять теоретические расчеты. Соответствующие договоры будут подписаны в следующем году».

/ «Российское атомное сообщество» /

 Опубликовано: 29 ноября 2016

Утверждены названия новых элементов

   30 ноября Международный союз чистой и прикладной химии (IUPAC) утвердил названия и символы четырех новых элементов Периодической системы Д.И.Менделеева: нихоний (Nh), московий (Mc), теннессин (Ts) и оганесон (Og), - для элементов 113, 115, 117 и 118.

Название нихоний (Nh) для элемента 113 было предложено авторами открытия из RIKEN Nishina Center for Accelerator-Based Science (Япония); название происходит от Nihon, что является одним из вариантов японского произношения слова "Япония" и означает "Страна восходящего солнца".

Московий (Mc) для элемента 115 и теннессин (Ts) для элемента 117 были предложены авторами открытий из Объединенного института ядерных исследований, Окриджской национальной лаборатории, Университета Вандербильта и Ливерморской национальной лаборатории имени Э. Лоуренса (США). Оба названия соответствуют традиции увековечивать место или географический район.

Московий назван в честь Московской области и увековечивает древнюю Русскую землю, являющуюся местом расположения Объединенного института ядерных исследований, где эксперименты по открытию элементов проводились с использованием дубненского газонаполненного сепаратора ядер отдачи в сочетании с ускорителем тяжелых ионов в Лаборатории ядерных реакций имени Г.Н.Флерова.

Теннессин назван в честь вклада региона Теннесси, в том числе Окриджской национальной лаборатории, Университета Вандербильта и Университета Теннесси в Ноксвилле в исследования сверхтяжелых элементов.

И наконец, в соответствии с традицией давать названия в честь ученого, название Оганесон (Og) для элемента 118 было предложено авторскими коллективами Объединенного института ядерных исследований (Дубна, Россия) и Ливерморской национальной лаборатории имени Э.Лоуренса (США) в честь профессора Юрия Оганесяна за его основополагающий вклад в исследование трансактиноидных элементов. В число его многочисленных достижений входят открытие сверхтяжелых элементов и выдающиеся результаты в ядерной физике сверхтяжелых ядер, включая экспериментальное подтверждение "острова стабильности".

"Названия новых элементов отражают реальности нашего времени, - сказала президент IUPAC профессор Наталья Тарасова, - и универсальность науки; в них увековечены названия мест на трех континентах, где элементы были открыты, - в Японии, России и Соединенных Штатах, - и ключевая роль ученых-первооткрывателей в развитии науки, таким образом увековечено имя профессора Юрия Оганесяна".

Изучение новых элементов продолжается, ученые ведут поиск элементов за пределами седьмого ряда периодической таблицы. IUPAC и Международный союз чистой и прикладной физики (IUPAP) недавно создали новую объединенную рабочую группу, задачей которой будет исследовать критерии проверки заявок на открытие новых элементов.

 По материалам:  "Дубна", ОИЯИ

 .  Опубликовано: 12 декабря 2016

Новосибирские физики изготовят для комплекса FAIR оборудование на 20 млн евро

     Институт ядерной физики им.Г.И.Будкера (Новосибирск) заключил крупные контракты с  Европейским исследовательским центром антипротонов и ионов (FAIR, Facility for Antiproton and Ion  Research, ФРГ) на изготовление оборудования для германского ускорительного комплекса, сообщил  научный директор FAIR Борис Шарков.

   "Состоялось подписание трех крупных контрактов на общую сумму около 20 млн евро на изготовление уникального научного оборудования для создаваемого комплекса", - сказал он на пресс-конференции в новосибирском пресс-центре агентства "Интерфакс-Сибирь" 13 декабря. Технический директор FAIR Юрген Хеншель уточнил, что ИЯФ изготовит 32 магнита для ускорительного кольца (Collector Ring) - одной из пяти основных частей строящегося комплекса. "Это оборудование должно быть поставлено до 2021 года", - сказал он, добавив, что проведение трех из четырех больших экспериментов, запланированных на FAIR, зависит от компонентов, изготовленных в ИЯФ. Договоры предусматривают также проведение новосибирскими физиками исследований в рамках проекта FAIR, а также изготовление сверхпроводящего магнита для одного из экспериментов, запланированных на FAIR.

Ю.Хеншель также сообщил, что в следующем году FAIR и ИЯФ, как ожидается, заключат еще три договора на изготовление оборудования, в частности, для диагностики целостности установки, также на общую сумму около 20 млн евро.

Каждый из магнитов, которые предстоит изготовить, имеет массу более 50 тонн, точность соблюдения размеров составляет несколько микром в их "полюсной части", отметил, со своей стороны, замдиректора ИЯФ Евгений Левичев.

Ранее ИЯФ подписал с FAIR крупный контракт на разработку магнитных элементов для каналов перепуска пучков HEBT (High Energy Beam Transferline) на сумму 16 млн евро. Это оборудование обеспечит транспортировку высокоинтенсивных пучков антипротонов и редких ионов в каскаде накопительных колец, составляющих ускорительный комплекс. Общая длина транспортных каналов, по которым будут проходить пучки, составляет более километра.

Экспериментальный комплекс FAIR будет состоять из пяти частей, ИЯФ разрабатывает "под ключ" одну из них - накопительное кольцо CollectorRing (CR), участок установки, в котором аккумулируются элементарные частицы и распределяются по другим ускорителям для проведения экспериментов. Расчетная производительность установки - 10 млн антипротонов в секунду, длина кольца - более 200 метров. Создание установки предусматривает разработку, изготовление и запуск системы электронного охлаждения, сверхпроводящих элементов, магнитные систем, вакуумных камер, системы диагностики пучка.

Европейский исследовательский центр антипротонов и ионов (FAIR) - крупнейший ускорительный комплекс по исследованию современной ядерной и субъядерной физики, создаваемый в Германии на базе Центра по изучению тяжелых ионов имени Гельмгольца в Дармштадте. Стоимость проекта оценивается примерно в 1 млрд евро. Начало экспериментов на FAIR запланировано на начало 2020-х гг., выход на проектную мощность - в 2025 году. В проекте участвует 10 стран, в том числе Россия.

На снимке: площадка Центра им. Гельмгольца

Основная задача центра - изучение известных явлений физики элементарных частиц от атомной до субатомной физики и поиск процессов, выходящих за рамки Стандартной модели (аналог Периодической системы для элементарных частиц - ИФ). Один из ключевых экспериментов, планируемых на комплексе FAIR, - PANDA, который позволит "заглянуть" внутрь таких частиц, как протон и антипротон. Это единственный в мире реализуемый в настоящее время проект, который будет использовать антипротонный пучок высокой интенсивности, его сложность сопоставима с экспериментами ATLAS и ALICE на Большом адронном коллайдере.

ИЯФ - крупнейший академический институт России, один из ведущих мировых центров в области физики высоких энергий и ускорителей, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза Физики планируют получить стабильное антивещество на установке FAIR в начале 2020-х годов – ученый. В ходе экспериментов на строящемся в Германии ускорительном комплексе FAIR  в 2023 году планируется получить атомы и молекулы антивещества, заявил Б.Шарков.

"Да, это будет возможно, поскольку в нашем проекте антивещество не только ускоряется, но также может быть заторможено и сохраняться в магнитных ловушках, и там уже могут создаваться атомы и молекулы антивещества, это предусмотрено в нашей программе", - сказал он. Он уточнил агентству "Интерфакс-Сибирь", что соответствующие эксперименты могут быть проведены, ориентировочно, в 2023 году, при этом FAIR выйдет на проектную мощность в 2025 году. Он отметил, что научная программа комплекса состоит из четырех частей.

Кроме исследований антивещества, отметил Б.Шарков, предусмотрено моделирование условий, при которых при вспышках сверхновых и столкновениях нейтронных звезд создаются тяжелые элементы. "Создание в лаборатории условий именно таких, которые реализуются в звездном веществе - одна из ярких задач по ядерной астрофизике", - сказал он. Также в программе экспериментов - исследование так называемой "кварк-глюонной плазмы", состояния вещества в первые мгновения после Большого взрыва 13,5 млрд лет назад, когда протоны и нейтроны, из которых состоят ядра обычного вещества, еще не сформировались.

Еще одно направление - исследования в атомной физике при сферхвысоких электромагнитных полях и физика плазмы. В отличие от Большого адронного коллайдера, где занимаются только фундаментальными исследованиями, сказал он, FAIR занимается и прикладными работами. В частности, речь идет о биофизических исследованиях - моделируется воздействие космического излучения на биологические объекты, а также радиационное материаловедение. 

По материалам /текст/: "Интерфакс" 

 .  Опубликовано: 14 декабря 2016

    В Лаборатории физики высоких энергий в этом году состоялось важное долгожданное событие: запущен один из главных инжекторов для будущего коллайдерного комплекса NICA - линейный ускоритель тяжелых ионов. 

     К началу текущей семилетки физическая программа и структура будущего ускорительного комплекса NICA в общих чертах были определены. На первом этапе работы в коллайдере будут сталкиваться ядра тяжелых элементов, а второй этап будет посвящен исследованиям по физике спина на поляризованных пучках протонов и дейтронов.

Для получения интенсивных пучков легких ядер существенного изменения существующего ускорительного комплекса не требуется - необходимую интенсивность пучков можно получить непосредственно в Нуклотроне. А для тяжелых ионов ситуация намного сложнее. Удалить все электроны у атома (а только при столкновениях ядер можно получить максимальную энергию и эффективность использования пучков в коллайдере) непосредственно в источнике ионов практически невозможно. Поэтому необходимо сначала ускорить ионы до некоторой промежуточной энергии, удалить у них все электроны и уже затем ускорять ядра до энергии эксперимента. Чтобы на начальном этапе ускорения избежать потерь ионов из-за перезарядки на остаточном газе, необходимо обеспечить сверхвысокий вакуум в пучковой камере циклического ускорителя.

К сожалению, технология, применявшаяся при изготовлении Нуклотрона, не позволяет получить требуемые условия. Если пучок дейтронов, захваченных в режим ускорения, ускоряется в Нуклотроне практически без потерь, то, например, при ускорении ионов ксенона потери составляли около 90 процентов. Решить эту проблему можно путем создания небольшого промежуточного ускорителя - бустера, в пучковой камере которого давление будет в 1000 раз меньше, чем у Нуклотрона, и уже предварительно ускоренный пучок переводить в Нуклотрон, где ускорять до энергии эксперимента.

Но для инжекции в бустер нужен специализированный линейный ускоритель тяжелых ионов. Для получения требуемых параметров пучков в коллайдере линейный ускоритель должен обеспечивать ток ускоренного пучка до 10 миллиампер. Это не мировой рекорд, но в России никогда раньше ускорители тяжелых ионов с таким большим током не создавались.

Огромный опыт по созданию сильноточных ускорителей протонов накоплен в Институте физики высоких энергий в Протвино, где с начала 70-х годов ХХ века под руководством В.А.Теплякова было разработано и изготовлено несколько поколений линейных ускорителей для прикладных целей и для инжекции в бустер Серпуховского синхротрона. Поэтому именно в ИФВЭ мы обратились с просьбой подготовить проект линейного ускорителя тяжелых ионов для комплекса NICA. Наши коллеги из Протвино провели расчеты динамики частиц, разработали конструкцию резонаторов и генератора высокочастотной мощности. К сожалению, загрузка производственной базы ИФВЭ не позволяла изготовить еще один ускоритель. В результате долгих поисков и переговоров с ускорительными центрами в России удалось найти потенциального изготовителя ускоряющих резонаторов - им оказался ВНИИЭФ из Сарова. Проект, подготовленный совместно ОИЯИ, ИФВЭ и ВНИИЭФ, был представлен в дирекцию ОИЯИ. Стоимость такого ускорителя составляет примерно 10 миллионов долларов, поэтому было решено провести тендер на его изготовление.

В качестве второго участника тендера выступила западногерманская фирма BEVATECH. И хотя название фирмы мало что говорит специалисту по ускорителям, ее участие было совсем не случайным. В числе ее сотрудников такие известные ускорительщики, как Ульрих Ратзингер (в 1989 году он предложил новый тип линейного ускорителя тяжелых ионов для ускорительного центра в Дармштадте) и Элвин Шемп (автор оригинальной конструкции резонатора для начальной части ускорителя). Именно их разработки и были положены в основу проекта ускорителя для ОИЯИ. Еще одной оригинальной чертой немецкого проекта было использование высокочастотного генератора на транзисторах, а не на лампах. Ламповая техника во всем мире постепенно уходит в прошлое, и если смотреть на несколько десятилетий вперед, то такое решение, несмотря на отсутствие в мире опыта эксплуатации линейных ускорителей с мощными генераторами на полупроводниках, представляется наиболее перспективным.Сделать выбор между двумя проектами был сложно: по техническим характеристикам и по цене проекты были достаточно близкими. Но, несмотря на вполне понятное желание поддержать своих коллег из России, выбор был сделан в пользу Германии. Одним из важнейших аргументов стал успешный ввод в эксплуатацию ускорителя ионов золота, изготовленного в BEVATECH для Брукхейвенской национальной лаборатории в США, - очень близкого аналога ускорителя для ОИЯИ. Таким образом было продемонстрировано наличие у коллег из Германии всех элементов технологии, тогда как для Сарова это была совершенно новая разработка. Гарантия успешного выполнения проекта в требуемые сроки фактически перевесила все остальные аргументы.

 Опубликовано: 2 января 2017

 

Российские физики объединятся для создания нового коллайдера в Сибири

   Физики ряда российских НИИ, которые сейчас участвуют в создании коллайдера  NICA в подмосковной Дубне, планируют объединиться для реализации  перспективного проекта в Институте ядерной физики (ИЯФ, Новосибирск), сообщил  замдиректора сибирского института Евгений Левичев.

"Первый из шести одобренных правительством mega-science проектов — коллайдер NICA, прошел финансирование, и это внушает надежду, что будет реализован и наш проект. Кроме того, мы в Дубне обсуждали объединение физических институтов России для реализации таких проектов. Надеюсь, что объединившись, у нас будет больше потенциала, чтобы "пробить" проект", — сказал он.

Левичев отметил, что, несмотря на то, что правительство РФ пока не выделило средств на реализацию проекта "Супер Чарм-Тау фабрики" (см. здесь), ИЯФ использует все возможные способы финансирования, в том числе грант Российского научного фонда для того, чтобы готовиться к его реализации.

"В 2016 году мы сконцентрировались на работах, связанных с инжекционной частью комплекса – это комплекс установок, ускорителей, которые производят электроны (материю) и позитроны (антиматерию), которые будут сталкиваться в коллайдере", — рассказал ученый.

В свою очередь, директор ИЯФ СО РАН Павел Логачев отметил, что институт очень активно участвует в пректе NICA и надеется, что точно также физики Дубны и других институтов будут участвовать и в проекте сибирского коллайдера.

"Речь не идет о формальном объединении, а о том, что коллективы физиков, инженеров, конструкторов в ходе успешной реализации первого проекта NICA смогут показать свою результативность, работоспособность и это будет серьезным основанием для государства продолжить работу в этом направлении", — сказал он.

Планируемый к реализации в Новосибирске специалистами ИЯФ с участием ученых из других стран проект "Супер Чарм-Тау фабрики" — уникального электрон-позитронного коллайдера — ранее вошел в число шести mega-science проектов, планируемых к реализации в России. Стоимость коллайдера, предназначенного для решения широкого круга задач в современной физике высоких энергий, оценивается в 27 миллиардов рублей.

В настоящий момент, как и в ближайшей перспективе, в мире не существует коллайдера, который вел бы полномасштабные исследования в этой области энергий. Это значит, что при создании "Супер Чарм-Тау фабрики" в ИЯФ СО РАН, станет возможным обнаружение принципиально новой информации о строении  частиц, населяющих глубины микрокосмоса.

Это позволит России занять перспективную нишу в передовом направлении мировой науки.

По материалам (текст): АГПЦ/ РИА Новости

  Опубликовано: 4 января 2017

 

 

 Они получили металлический водород

Американские ученые добились успеха в сжатии водорода и перевода его в состояние металла. Таким образом, создан совершенно новый материал – эффективный проводник электричества при комнатной температуре, - пишет Mail Online.

Исследование, опубликованной в Science впервые опытно подтвердило теорию Хантингтона и Вигнера, согласно которой водород может перейти в металлическое состояние при сверхвысоком давлении. Физики Исаак Сильвера (Isaac Silvera) и Ранга Диас (Ranga Dias) сжали водород давлением в 495 гигапаскалей - большим, чем то, что существует в центре Земли.

Получить сверхпроводящий металлический водород пытаются несколько команд ученых по всему миру. В настоящее время сверхпроводники, которые используются, например, в приборах МРТ, должны охлаждаться жидким гелием, что делает их использование очень дорогим.

В сообщении ученых говорится, что новый элемент будет метастабильным и существовать при комнатной температуре. То есть, когда давление будет снято, водород так и будет металлом, подобно тому, как алмазы получаются их графита при высоком давлении. Они остаются алмазами и при снятии нагрузки. Но это еще предстоит исследовать и подтвердить.

Сфера применения нового материала поистине грандиозна: от поездов Maglev, томографов и аккумуляторов до космических кораблей. Ученые говорят, что использование металлического водорода в качестве ракетного топлива позволит построить самый мощный в истории двигатель, который можно устанавливать на межпланетные корабли.

Металлический водород при переходе обратно в молекулярное состояние высвободит просто колоссальное количество энергии, которую можно использовать в двигателе. Наиболее мощные виды топлива, которые используются сегодня, характеризуются «удельным импульсом» (мера, в секундах, как быстро пропеллент выходит из задней части ракеты) 450 секунд. Удельный импульс для металлического водорода, путем сравнения, теоретически будет 1 700 секунд.

Если использовать металлический водород как материал для проводников электричества, то и тут произойдет технологическая революция. Потеря энергии при передаче составит всего 15%.

 Опубликовано: 27 января 

                   К Северному полюсу движется поток расплавленного металла

Cпутники серии SWARM зафиксировали гигантский «язык» расплавленного железа в верхней части ядра нашей планеты. Иллюстрация с сайта www.esa.int

На ежегодной конференции Американского геофизического союза (AGU), состоявшейся в Сан-Франциско, представители Европейского космического агентства (EKA) выступили с сенсационным сообщением о том, что спутники серии SWARM («Рой») четко зафиксировали мощный поток расплавленного железа в верхней части ядра нашей планеты. Это, надо полагать, является основным источником магнитного поля Земли.

Выступавший с докладом профессор Национального космического института Дании Крис Финлей подчеркнул, что этот мощный поток расплавленного металла на глубине около 3000 км шириной примерно 420 км движется со скоростью 50 км в год от экватора в сторону Аляски и Сибири по оси вращения Земли, то есть к Северному полюсу. Ученые предполагают, что подобный процесс, видимо, происходит и в южной части от экватора.

Как передает агентство Би-би-си, Крис Финлей заявил, что трудно найти какой-либо аналог на нашей планете, чтобы охарактеризовать ту мощную невидимую силу, которая заставляет постоянно двигать этот огромный поток раскаленной массы. «Мы глубоко убеждены, что именно поведение этого мощного потока определяет состояние глобального магнитного поля Земли и любые его возможные изменения вплоть до инверсии», – добавил ученый.

Другой участник этих исследований, профессор Рейнер Холлербах из Британского университета в Лидсе, считает, что такой поток расплавленного металла в породах нашей Земли, видимо, происходит в течение сотен миллионов лет. В предстоящей публикации в журнале Nature Geoscience ученые планируют опубликовать свой вариант моделирования этого процесса. Возможно, там найдет освещение и динамика магнитного поля Мирового океана, которое создается в результате постоянной циркуляции океанских вод, составляющих 72% поверхности нашей планеты. Последнее становится немаловажным компонентом глобального магнитного поля.

Как известно, магнитное поле Земли надежно защищает нас от воздействия опаснейших для человека космических лучей, в том числе частиц высокой энергии, излучаемых Солнцем. Судя по исследованиям последних 10 лет, в некоторых точках планеты происходит ослабление земного магнетизма, что впервые было зарегистрировано спутниками Swarm в рамках исследований EKA.

Новая серия спутников SWARM – это три взаимосвязанных небольших спутника, буквально напичканные сверхчувствительными приборами для измерения компонентов глобального магнитного поля. Запущены в ноябре 2013 года одним ракетоносителем на полярную орбиту. Причем два спутника вращаются в тандеме в одном направлении, а третий – двигается в противоположном, заметно отклоняясь от траектории двух спутников-близнецов. Именно такая схема позволяет ученым разложить по полочкам все основные компоненты магнитного поля планеты и, главное, выяснить, благодаря изменениям какого компонента происходит некоторое ослабление магнетизма (см. об этом проекте подробнее «НГ-наука» от 09.02.11).

Ученые предполагают, что где-то в районе экватора на границе двух мощных потоков они сильно сжимаются под большим давлением, что, возможно, и создает подъемную силу для их движения в сторону полюсов. Все это, конечно, требует дополнительных исследований через систему тех же спутников. Специалисты ЕКА надеются также определить основные тенденции изменения глобального магнитного поля, прежде всего в том, что касается его заметного ослабления за последние столетия.

Ученые намерены также сформулировать более определенные научные выводы относительно перспектив смены полюсов, когда Север может стать Югом, а Юг – Севером (инверсия полюсов), о чем в последнее время появилось так много различных наукообразных спекуляций. Между тем известно, что такое происходит через каждые сотни тысяч лет. Главное – уловить момент происходящих событий.

По материалам: Юлдуз Халиулин, "НГ-Наука"

 Опубликовано: 8 февраля 2017

 

Швейцария: совещание по вопросам сотрудничества ЦЕРН и ОИЯИ

  25 апреля 2017 г. в Женеве прошло Совещание,  посвященное  сотрудничеству ЦЕРН-ОИЯИ.  Генеральный директор ЦЕРН Фабиола  Джанотти  открыла совещание, рассказав о текущей  деятельности  Европейской организации по ядерным  исследованиям  (ЦЕРН). Директор  ОИЯИ Виктор Матвеев  представил  новый Семилетний план развития  ОИЯИ на  2017–2023  годы и рассказал об основных направлениях и  перспективах передовых исследований Института.

 Участники встречи также заслушали доклад директора ЦЕРН по исследованиям и вычислительной технике Экхарда Элсена, посвященный текущим экспериментам ЦЕРН и состоянию компьютинга.

Доклад директора ЛФВЭ Владимира Кекелидзе был посвящен состоянию мега-сайенс проекта NICA.

В заключении встречи участники обсудили статус партнерства ЦЕРН-ОИЯИ, а также возможности обновления и продления протоколов по сотрудничеству между ними. В ходе Совещания стороны обсуждали детали участия Объединенного института в экспериментах ЦЕРН на коллайдере LHC, а также перспективы и возможности участия ЦЕРН в мега-проекте NICA.

От ЦЕРН в совещании также приняли участие Фредерик Бордри - Директор по ускорителям и технологиям, Мартин Штайнахер - Директор по финансам и кадрам, Шарлотта Варакулле - Директор по международным отношениям, Тадеуш Куртыка и Кристоф Шёфер - советники по Восточной Европе.

От ОИЯИ также участвовали Григорий Трубников -  заместитель министра образования и науки РФ, Рихард Ледницки - вице-директор ОИЯИ, Александр Сорин - главный ученый секретарь ОИЯИ, Александр Водопьянов - заместитель директора ЛФВЭ по научной работе, Дмитрий Пешехонов - ученый секретарь ЛФВЭ, Владимир Каржавин - представитель ОИЯИ В ЦЕРН.

/«Российское атомное сообщество»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

  Опубликовано: 28 апреля 2017

        Прославленный космонавт Алексей Леонов, лично  готовившийся к участию в советской программе освоения Луны,  опроверг многолетние слухи, что американские астронавты не  были на Луне, а кадры, транслировавшиеся по телевидению во  всем мире, якобы "смонтированы в Голливуде".

"Приводят аргумент, что вот флаг американский на Луне развевался, а не должен бы. Флаг действительно не должен развеваться - ткань применялась с довольно жесткой армированной сеткой, полотнище было скручено в трубочку и заправлено в чехол. Астронавты взяли с собой гнездо, которое сначала вставили в лунные грунт, а затем воткнули в него древко флага, и уже потом сняли чехол. И вот когда сняли чехол, полотнище флага в условиях пониженной гравитации стало разворачиваться, а остаточная деформация пружинистой армированной сетки создала впечатление, что флаг полощется, как на ветру", - объяснил "феномен" Алексей Леонов.

     "Это был очень верный шаг великого политика - он объединил и сплотил для достижения этой цели  американскую нацию. Были задействованы также огромные по тем временам средства - 25  миллиардов долларов, на сегодняшний день, это, пожалуй, все пятьдесят миллиардов. Программа  предусматривала облет Луны, затем полет Тома Стаффорда до точки зависания и выбора площадки  под посадку на "Аполло-10". Отправка "Аполло-11" предусматривала уже непосредственную посадку  Нэйла Армстронга и Бэзза Олдрина на Луну. Майкл Коллинз при этом оставался на орбите и ждал  возвращения товарищей", - рассказал Алексей Леонов.

Корабль состоял из лунного модуля и командного, остававшегося в ходе миссии на орбите. Таким образом, из трех астронавтов побывали на Луне только двое: Армстронг и Олдрин. Им предстояло прилуниться, собрать образцы лунного грунта, сфотографироваться на спутнике Земли и установить несколько приборов. Однако главной идеологической составляющей путешествия все-таки стало водружение на луне американского флага и проведение сеанса видеосвязи с Землей.

По материалам: "РИА Новости"

  Опубликовано: 4 мая 2017

Власти Подмосковья считают, что наука, которая работает на промышленное внедрение – один из главных инструментов экономического развития области. Основными точками роста должны стать наукограды. Корреспондент «Подмосковье сегодня» Екатерина Никитина выяснила, что именно будет сделано в наукоградах региона, и какие инвестиции принесут новые проекты.

В целом подготовкой кадров сегодня озаботились практически во всех наукоградах области, но этого для экономического развития без дополнительных мер было бы недостаточно. Главный импульс научным центрам области должны придать технико-внедренческие зоны. На подобных площадках, которые будут создаваться в наукоградах региона в течение ближайших 5-10 лет, расположатся промышленно-лабораторные корпуса, бизнес-инкубаторы и бизнес-акселераторы и т.д. Схема работы проста: ученые проводят исследования и разработки, а инвесторы доводят это все до промышленного внедрения.

  Опубликовано: 15 мая 2017

      По традиции организаторы пущинской школы-конференции «Биология - 21 век»  приглашают с лекциями выдающихся ученых и популяризаторов науки, которые знакомят  участников с последними достижениями науки. В этом году одним из лекторов стал  Станислав Дробышевский, сотрудник кафедры антропологии биологического факультета  МГУ им. М.В. Ломоносова и научный редактор портала Antropogenez.ru. Кстати, одна из  задач портала - развенчивать мифы, которых в вопросах происхождения человека немало.       Если кто-то решил, что доклад Дробышевского под названием «Новейшие открытия  в антропогенезе» будет скучным, сильно ошибся. Послушать ученого в конференц-зал  ИТЭБ РАН пришли не только молодые участники школы, но и маститые сотрудники  института. Выступление удалось на славу, от вопросов не было отбоя. «МК» в Серпухове»  публикует вольный пересказ лекции Станислава Дробышевского.

 Опубликовано: 18 мая 2017

 Крупнейший в мире рентгеновский лазер XFEL официально откроют 1 сентября

Официальное открытие крупнейшего в мире рентгеновского лазера XFEL, предназначенного для получения новых данных об устройстве материи на уровне атомов, и в создание которого большой вклад внесла Россия, состоится 1 сентября в Гамбурге, сообщила пресс-служба Национального исследовательского центра "Курчатовский институт".

Европейский лазер на свободных электронах XFEL (X-ray Free-Electron Laser) — уникальный научный проект, в котором участвуют 14 стран. На XFEL будут получены исключительно яркие и сверхкороткие импульсы рентгеновского излучения, что даст ученым новое понимание строения атома, а также процессов, происходящих в наномире. С помощью XFEL ученые в реальном времени смогут изучать структуру биологических молекул и различных веществ, следить за сверхбыстрыми химическими процессами. Это даст возможность лучше понять природу вещества и научиться конструировать принципиально новые материалы с заданными свойствами.

Четвертого мая нынешнего года участники коллаборации XFEL заявили о первом успешном включении излучателя и выработке первых пучков излучения. "Члены совета XFEL – высшего управляющего органа проекта – пришли к выводу, что в настоящее время достигнуты условия, позволяющие начать эксплуатацию установки. Официальное открытие международной мегаустановки XFEL состоится 1 сентября, а первые пользователи — ученые начнут свои исследования через несколько недель после этого", — говорится в сообщении Курчатовского института.

/РИА «Новости»,  Пресс-служба НИЦ "КИ/

По материалам (текст) : рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

  Опубликовано: 6 июля 2017

 

Ученые ВНИИНМ разработали сверхпроводящий композиционный провод на основе диборида магния

     АО «Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических  материалов имени академика А.А. Бочвара» (г. Москва, входит в Топливную компанию Росатома  «ТВЭЛ») получил патент на полезную модель «Сверхпроводящий композиционный провод  на основе диборида магния».

Сверхпроводники на основе диборида магния (MgB₂) в основном применяются для создания магнитных систем медицинских томографов, электродвигателей и генераторов. Перспективным направлением является использование сверхпроводящих генераторов в ветряных энергоустановках.

«Сверхпроводящие генераторы, даже при необходимости криогенной системы, имеют вес в два-три раза меньше, чем традиционные генераторы той же мощности», - оценил изобретение заместитель генерального директора ВНИИНМ Ильдар Абдюханов.

«Большой интерес  представляет использование сверхпроводников на основе диборида магния для создания гибридных линий электропередачи, где в качестве хладагента используется жидкий водород с температурой кипения 20 К, - прокомментировала один из авторов патента - научный сотрудник ВНИИНМ Анастасия Цаплева. - Жидкий водород охладит сверхпроводник до нужной температуры, кроме того, сам водород является перспективным топливом. Таким образом, потребитель из одной линии получит и электроэнергию, и топливо».

Справочно: Впервые экспериментальный образец для гибридной линии электропередачи создан в России в 2011 г. коллективом ученых Института нанотехнологий микроэлектроники РАН, Всероссийского научно-исследовательского проектно-конструкторского и технологического института кабельной промышленности и Московского авиационного института.

/ «Росатом.Ру» /

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

  Опубликовано: 8 августа 2017