Как в Новосибирске строят лучший в мире синхротрон. Фильм Тайги.инфо
Строительство современного синхротрона начато в Новосибирске. Это «мегасайенс» проект для фундаментальной науки. Так называют создание крупных научных установок стоимостью в десятки миллионов рублей, которые могут работать на передовом крае исследований в течение многих лет. Тайга.инфо в своем фильме пытается объяснить принцип работы устройства и показать его необходимость.
Синхротрон представляет собой кольцо, по которому летает в вакууме пучок электронов почти со скоростью света. На каждом повороте (а таких «поворотов» будет 16) пучок испускает электромагнитное излучение с уникальными свойствами. С практической точки зрения это такой «рентгеновский лазер», точнее — 16 лазеров.
Первоначально синхротроны использовались для изучения свойств элементарных частиц. Два пучка сталкивали друг с другом и смотрели, что получится. А синхротронное излучение было «побочным продуктом». Но потом физики обнаружили, что с помощью синхротронного излучения можно изучать как вещества, так и идущие химические реакции. Синхротронное излучение оказалось важнейшим инструментом при создании новых лекарств, материалов или изучении биологических процессов.
В мире стали строиться синхротроны специально для получения излучения такого типа. Сегодня в мире их десятки. Самыми современными считаются синхротроны четвертого поколения.
Видео Кирилла Букетова и Романа Шурупова
Сибирский кольцевой источник фотонов (СКИФ) по своим параметрам будет синхротроном поколения «4+». На данный момент в мире нет синхротрона, который обладал бы лучшими параметрами (но мир не стоит на месте). Это первый из трех современных синхротронов, строительство которых запланировано в России.
Строительство лучшего в мире синхротрона — амбициозная задача и может вызвать скепсис у людей, далеких от современной физики. Но Новосибирск обладает всеми необходимыми компетенциями для строительства такой машины. Институт ядерной
Сегодня он получил возможность построить современный синхротрон в России. Задача амбициозна не только потому, что СКИФ обладает уникальными параметрами. Он еще и строится в самые короткие сроки.
Съемочная группа Тайги.инфо побывала в Институте ядерной физики и сняла репортаж о том, как идет изготовление оборудование для синхротрона. Так как физики употребляют много непонятных слов (им-то кажется, что они все объясняют просто), приведем расшифровку некоторых из них.
Синхротронное излучение — рентгеновское излучение, которое создает пучок заряженных частиц, летящих почти со скоростью света в синхротроне. Оно «срывается» с пучка при каждом его повороте. Обладает уникальными свойствами, позволяющими «смотреть на рентгене» процессы, происходящие в микромире. Иногда физики говорят просто «СИ».
Дипольные магниты — поворачивают пучок электронов (чтобы он крутился по кольцу, а не улетел из него). Кольцо на самом деле — многоугольник с большим числом углов. И каждый угол — это дипольный магнит.
Вигглер — много дипольных магнитов «сжатых» вместе. Это нужно, чтобы пучок электронов, проходя их, испустил то самое «синхротронное излучение». Пучок испускает его и на обычном дипольном магните, но в вибблере — все идет сильнее (расстояние между дипольными магнитами специально подобрано, чтоб они усиливали друг друга).
Бустер — это место (небольшое кольцо) где формируется пучок перед тем, как его отправят в синхротрон.
Квадрупольные магниты (а также упоминались секстипольные) — они нужны для «фокусировки» пучка (чтоб он не расползался вширь). Своего рода «магнитные линзы». Все это хозяйство физики называют «магнитной оптикой».
Инжекция пучка — «впрыскивание» уже подготовленного пучка электронов в кольцо.