+3

Синхрофазотрон и нуклотрон

Опубликовал: sergeydolya
Синхрофазотрон и нуклотрон
Синхрофазотрон - это ускоритель, построенный в Дубне в 1957 году и ставший самым большим и мощным для своего времени. Его магнит весит 36 000 тонн и занесен в книгу рекордов Гиннеса, как самый тяжелый в мире. Он проработал до 2002-го года, а сейчас в его подвале построен новый ускоритель - Нуклотрон. На прошлой неделе я, вместе с детенышем попал на территорию Объединенного Института Ядерных Исследований (ОИЯИ) в Дубне и прогулялся по синхрофазотрону…

2. Синхрофазотрон и нуклотрон
Начали осмотр с бывшего пульта управления синхрофазотроном. Раньше он стоял полукругом посередине этой комнаты:

3. Синхрофазотрон и нуклотрон
Сейчас от него остался лишь небольшой фрагмент:

4. Синхрофазотрон и нуклотрон
5. Синхрофазотрон и нуклотрон
6. Синхрофазотрон и нуклотрон
Здесь же, в углу, стоит модель Синхрофазотрона:

7. Синхрофазотрон и нуклотрон
Он устроен следующим образом: в самом начале частицы разгоняют в линейном ускорителе (инжекторе), а затем они попадают в кольцо синхрофазотрона, где ускоряются практически до скорости света, нарезая несколько сотен тысяч кругов. После этого частицу выстреливают из кольца и с помощью гигантских магнитов направляют в одну из мишеней. Нуклотрон работает по тому же принципу:

8. Синхрофазотрон и нуклотрон
Положительно заряженные ионы разгоняются в ускорителе с помощью электричества. Образно говоря, они проходят через большое количество конденсаторов. Частица влетает в него с положительной стороны и начинает притягиваться к отрицательной. Такие "конденсаторы" называются ускоряющими промежутками.

Для ускорения частиц требуется огромное количество энергии, но энергия нужна не постоянно, а всплесками. Если подключить ускоритель к городской сети, то во время таких "всплесков", весь город будет погружаться во тьму, поэтому для ускорителя был построен собственный энергоблок. В нем стояли огромные маховики, которые раскручивали до скорости звука (330 метров в секунду) и во время "всплеска" резко останавливали, превращая механическую энергию маховика в электрическую.

Нуклотрон построили в подвале синхрофазотрона в 1992-ом году и его пульт управления выглядит уже гораздо современнее:

9. Синхрофазотрон и нуклотрон
Нуклотрон работает не постоянно, а сеансами. Сейчас проводят 2 сеанса в год, продолжительностью чуть больше месяца:

10. Синхрофазотрон и нуклотрон
Здание, где установлен синхрофазотрон имеет круглую форму и уже вокруг него построены вспомогательные сооружения:

11. Синхрофазотрон и нуклотрон
При входе висят таблички:

12. Синхрофазотрон и нуклотрон
13. Синхрофазотрон и нуклотрон
Ускорение начинается в линейном ускорителе. С помощью электрического разряда из водорода выделяют положительно заряженные ионы, которые начинают свое путешествие по ускорителю. Напряжение на столько велико (чуть меньше МегаВольта), что в сырую погоду в этом помещении молнии могут бить в стены вместо трубок:

14. Синхрофазотрон и нуклотрон
Из кожуха линейного ускорителя (ЛУ-20) торчат вакуумные лампы. Для того, чтобы частицы не тормозились от столкновений с молекулами воздуха, внутри ускорителя воздух откачан практически полностью:

15. Синхрофазотрон и нуклотрон
На выходе из линейного ускорителя стоит поворотный магнит, который либо пропускает частицу прямо в синхрофазотрон, либо отклоняет ее в подвал, где стоит нуклотрон:

16. Синхрофазотрон и нуклотрон
17. Синхрофазотрон и нуклотрон
С помощью магнитных линз пучок частиц фокусируют и удерживают небольшим в диаметре:

18. Синхрофазотрон и нуклотрон
Диаметр кольца синхрофазотрона 60 метров. Оно состоит из 4 огромных магнитов, на которых спокойно смогут разъехаться 2 легковушки (5 метров в высоту и 7 в ширину):

19. Синхрофазотрон и нуклотрон
Магнит имеет такие размеры из-за того, что пучок в синхрофазотроне слабофокусированный и удерживается в вакуумной камере размером 2 метра на 40 сантиметров, а сам магнит нужен для того, чтобы удерживать пучок внутри кольца:

20. Синхрофазотрон и нуклотрон
Когда синхрофазотрон был построен, академик Векслер поднялся на него и произнес ставшую крылатой фразу: "Когда мало мыслей, то много железа". Остаток жизни он посвятил разработке новых методов ускорения. Многие его идеи лишь сейчас, спустя 50 лет, начинают применять на практике.

После завершения строительства в Дубну приезжали президенты и премьер-министры разных стран, посмотреть на чудо-установку. Советский Союз очень гордился синхрофазотроном. В то время он стал одним из символов мощи нашей страны.

Сейчас синхрофазотрон уже почти полностью демонтирован. В здании осталось лишь ярмо магнита, зато хорошо видно отверстие, в котором ускорялся пучок ионов. Есть планы построить новый ускоритель внутри него, чтобы использовать железо магнита в качестве защиты от радиации:

21. Синхрофазотрон и нуклотрон
Во время работы синхрофазотрона включали этот замечательный светофор (обратите внимание на лампочку):

22. Синхрофазотрон и нуклотрон
Рядом с синхрофазотроном установлен сегмент нуклотрона. Разница в размере огромна:

23. Синхрофазотрон и нуклотрон
В 50-ых годах, уже во время строительства синхрофазотрона, физики научились жестко фокусировать пучок ионов до гораздо меньших диаметров, что позволило уменьшить габариты следующих ускорителей. Обратите внимание на размеры отверстия внутри нуклотрона - оно значительно меньше, чем огромный проем в синхрофазотроне:

24. Синхрофазотрон и нуклотрон
Нуклотрон строили уже во времена перестройки на деньги, которые лаборатория самостоятельно зарабатывала производством жидкого гелия. В здании с синхрофазотроном в подвале по кольцу были проложены кабели. Их передвинули, а на их месте построили нуклотрон:

25. Синхрофазотрон и нуклотрон
Ходить здесь тесновато. В некоторых местах я с трудом протискивался со своим пивным животиком:

26. Синхрофазотрон и нуклотрон
Сверху, из линейного ускорителя, в кольцо нуклотрона заводят пучок частиц (зеленые направляющие):

27. Синхрофазотрон и нуклотрон
Частицы ускоряются в кольце, а затем выводятся на поверхность с помощью отклоняющих магнитов (зеленого цвета):

28. Синхрофазотрон и нуклотрон
Скорость частиц на входе равна 30 тысячам километров в секунду, а на выходе уже около скорости света (300 тысяч километров в секунду), поэтому для отклонения пучка магниты нужны гораздо больших размеров:

29. Синхрофазотрон и нуклотрон
Все магниты красиво покрашены:

30. Синхрофазотрон и нуклотрон
Дальше частицы попадают в экспериментальный корпус, где ученые-физики с помощью таких же гигантских магнитов направляют их в одну из мишеней. После столкновения с мишенью осколки улавливаются детекторами:

31. Синхрофазотрон и нуклотрон
32. Синхрофазотрон и нуклотрон
Криогенные установки охлаждают обмотки магнитов внутри нуклотрона до температуры -269 градусов Цельсия, для возникновения эффекта сверхпроводимости:

33. Синхрофазотрон и нуклотрон
34. Синхрофазотрон и нуклотрон
Экспериментальный корпус питается электричеством от отдельной подстанции:

35. Синхрофазотрон и нуклотрон
Сам канал обложен бетонными блоками для защиты от радиации:

36. Синхрофазотрон и нуклотрон
В том числе сверху:

37. Синхрофазотрон и нуклотрон
Ученые сидят в оранжевых домиках на крыше канала и вокруг него:

38. Синхрофазотрон и нуклотрон
Внутри куча приборов. Здесь снимаются и записываются данные, а затем ученые будут еще долгое время их обрабатывать и анализировать:

39. Синхрофазотрон и нуклотрон
40. Синхрофазотрон и нуклотрон
Ну и напоследок несколько дверей:

41. Синхрофазотрон и нуклотрон
42. Синхрофазотрон и нуклотрон
43. Синхрофазотрон и нуклотрон
Завтра будет пост о Взлетно-Посадочной Полосе (ВПП) аэропорта Домодедово. Stay Tuned!




  • Случайные материалы

  • Похожие материалы

Киргизский гастрономический террор
Знаете, что такое гастрономический террор? Это когда вас приглашают за дасторкон и угощают шорпо, сюзме, чалапом, максымом, боорсоком с каймаком, шакарапом, казы, бешпармаком, а после всего этого приносят вкуснейший шиш-кебек с чыком. Отказаться невозможно и не только потому, что это неуважение к хо…
Фотографии Зимние пейзажи в парке (19 декабря 2010 года)
И снова зимние фотографии Волгограда. По настоящему зима в городе еще не наступила, но сегодня, 19 декабря, природа сделала подарок городу-герою - застилила улицы белоснежным покрывалом. ...
В Норвегию за новой аватаркой
fotografersha поймала меня в любимой куртке на фоне бесподобно оранжевого Sea King-a 330-й эскадрильи королевских военно-воздушных сил Норвегии. Классно же!!! Марина, спасибо!!!
Глотка дьявола
Водопад Игуасу и Глотка Дьявола Из путеводителя: "Игуасу на 20 м выше и в два раза шире Ниагарского водопада, насчитывает 275 каскадов общей шириной 3 км." Гиды говорят, что Игуасу способен наполнить водой чашу стадиона Лужники ровно за одну минуту. Для полного счастья посмотреть на водопад нужно с …
Чудо природы в Хлопковом замке (15 фото+видео)
Памуккале (Pamukkale) в переводе с турецкого языка означает Хлопковый замок. Это – уникальные термальные источники, температура воды в которых круглых год составляет 30 градусов тепла. Ослепительно...
Как устроен круизный лайнер
Наш круизный лайнер строили 18 месяцев и он обошелся компании Holland-America Line в 445 миллионов долларов. Если честно, то я думал, что лайнер такого размера и с такой богатой отделкой стоит...
Ханты-Мансийск - город будущего без будущего
Ханты-Мансийск - фантастический город. При населении всего в 75 тысяч человек (как в моей подмосковной Дубне) в городе есть шахматная академия (на заглавном фото), концертно-театральный комплекс...
Ледник Сюрприз
Я уже 2 недели в Москве. Тут ад. Сегодня буду вспоминать прохладную и дождливую Аляску. Может полегчает... Вместо того, чтобы погулять по Анкориджу - второму по площади городу в США, мы поехали на морскую прогулку любоваться дикой природой. Видели морских львов и белоголовых орланов, а завершили