Последний великий проект советской науки: коллайдер в Протвино

Последний великий проект советской науки: коллайдер в Протвино

Потребовалось еще четыре года, чтобы замкнуть подземное кольцо тоннеля, но ускорительная часть безнадежно отстала — всего было изготовлено лишь около ¾ ускоряющей структуры для первой ступени УНК, и лишь несколько десятков магнитов сверхпроводящей структуры (а требовалось 2500, каждый из них весом около 10 тонн).

Стенд для испытания магнитов

Магнитная система — одна из самых важных в ускорителе. Чем выше энергия частиц, тем труднее пустить их по круговой траектории, и, соответственно, сильнее должны быть магнитные поля. Кроме того, частицы нужно фокусировать, чтобы они не отталкивались друг от друга, пока летят. Поэтому наряду с поворачивающими частицы по кругу магнитами нужны и магниты фокусирующие. Максимальная энергия ускорителей в принципе ограничивается размерами и стоимостью магнитной системы.

Часть инжекторного тоннеля в наши дни.

Инжекторный тоннель оказался единственной частью комплекса, готовой на 100%. Так как плоскость орбиты УНК на 6 м ниже, чем в У-70, канал оснастили протяженным участком магнитов, обеспечивающим поворот пучка на 64°. Ионно-оптическая система обеспечивала согласование фазового объема пучка, выведенного из У-70, со структурой поворотов тоннеля.

Основной тоннель. В таком виде (только без света) он тянется на километры.

На момент, когда стало понятно, что «денег нет и надо держаться», было разработано и получено все вакуумное оборудование канала инжекции, системы откачки, устройства электропитания, системы управления и контроля. Вакуумная труба из нержавеющей стали, давление в которой составляет менее 10 в -7 степени мм ртутного столба — это основа ускорителя, по ней движутся частицы. Суммарная длина вакуумных камер канала инжекции и двух ступеней ускорителя, каналов вывода и сброса пучка ускоренных протонов должна была составлять около 70 км.

Был построен зал «Нептун» размером 15 х 60 м.кв., где должны были располагаться мишени ускорителя и контрольно-измерительное оборудование.

Второстепенные технологические тоннели

Началось возведение уникального нейтронного комплекса — частицы, разогнанные в УНК, по отдельному тоннелю выводились бы в землю, по направлению к Байкалу, на дне которого установлен специальный детектор. Нейтринный телескоп на озере Байкал до сих пор существует и расположен на расстоянии 3,5 км от берега, на километровой глубине.

На протяжении всего тоннеля каждые полтора километра были построены подземные залы для размещения крупногабаритного оборудования.

Помимо основного тоннеля был построен еще один, технический (на фото выше), предназначенный для кабелей и труб.

В тоннеле имелись прямолинейные участки для размещения технологических систем ускорителя, обозначенные на схеме, как «СПП–1» (сюда попадает пучок частиц из У-70) и «СПП-4» (отсюда выводятся частицы). Они представляли собой протяженные залы диаметром до 9 метров и длиной около 800 метров.

Вентиляционная шахта глубиной в 60 м (она же на КДПВ).

Смерть и перспективы

Нынешнее состояние тоннелей, за которыми еще следят

В 1994 году строители осуществили сбойку последнего и самого сложного по гидрогеологическим условиям (из-за грунтовых вод) участка 21-километрового тоннеля. В этот же период деньги практически иссякли, ведь затраты на проект были соизмеримы со строительством АЭС. Ни заказывать оборудование, ни платить зарплаты рабочим стало невозможно. Ситуацию усугубил кризис 1998 года. После того, как было принято решение участвовать в запуске Большого адронного коллайдера, от завершения УНК отказались окончательно.

Введенный в строй в 2008 году БАК оказался современнее и мощнее, окончательно убив идею реанимировать российский коллайдер. Однако просто бросить гигантский комплекс нельзя и сейчас он представляет собой «чемодан без ручки». Ежегодно из федерального бюджета тратятся деньги на содержание охраны и откачку воды из тоннелей. Средства уходят также на бетонирование многочисленных залазов, притягивающих любителей индустриальной экзотики со всей России.

Последние десять лет предлагаются различные идеи реновации комплекса. В тоннеле можно было бы разместить сверхпроводящий индукционный накопитель, который помогал бы поддерживать стабильность электросети всего Московского региона. Или там можно было бы сделать грибную ферму. Идей много, но все они упираются в отсутствие денег — даже похоронить комплекс и залить полностью бетоном стоит слишком дорого. Пока же невостребованные пещеры науки остаются памятником несбывшейся мечты советских физиков.

Наличие БАК не означает ликвидацию всех остальных коллайдеров. Ускоритель У-70 Института физики высоких энергий и поныне остается крупнейшим действующим в России. Ускоритель тяжелых ионов НИКА строится в подмосковной Дубне. Длина его сравнительно невелика — НИКА будет включать четыре 200-метровых кольца — однако область, в которой будет работать коллайдер, должна обеспечить ученым наблюдение за «пограничным» состоянием, когда ядра и высвободившиеся из ядер атомов частицы существуют одновременно. Для физики данная область считается одной из наиболее перспективных.

В числе фундаментальных исследований, которые будут проводиться с использованием коллайдера НИКА — моделирование микроскопической модели ранней Вселенной. Ученые намерены использовать коллайдер для поиска новых методик лечения рака (облучение опухоли пучком частиц). Кроме того, установку используют для исследования влияния радиации на работу электроники. Строительство нового ускорителя планируют завершить в 2023 году.

Материал спёрт тут

История
[/i] СССР
[/i] История изобретений



ПОДПИШИСЬ СЕЙЧАС НА Telegram Россия и Украина Новости: Спецоперация Z и будь в курсе новостей!
Оцени новость:




Также смотрите: 

«Дональд Трамп спугнул Европу»

Двойной «Прорыв»: Т-90 получит пушку от «Арматы»