«Прогулка по ядерному зоопарку»: в Обнинске поговорили о принципах работы ускорителей частиц
Познакомиться поближе с принципами работы и способами применения различных ускорителей частиц, а также проверить свои знания о лучших фильмах конца прошлого столетия смогли 17 июля гости Информационного центра по атомной энергии (ИЦАЭ) Обнинска на тематическом «ИЦАЭ OPEN: научное кино».
В начале вечера состоялся просмотр научно-популярного кино «Ускорители, циклотроны». В фильме рассказывается про применение ускорителей частиц в современной жизни. В наши дни циклотроны имеют широкий спектр применения. Например, с помощью ускорителей частиц создают некоторые изотопы, а также проводят медицинские исследования, диагностику и лечение рака.
С помощью электронных ускорителей частиц обрабатывают некоторые продукты питания для увеличения их срока годности, например, чай. Также обработке подвергают сырье для кондитерской и косметической промышленности, корма для животных и некоторые сельскохозяйственные культуры.
Помимо этого, с помощью ускорителей частиц можно просеивать руду для добычи золота — они могут «распознать» 0,07 гр золота на 1 тонну руды.
После просмотра кино с лекцией «Коллайдеры и физика частиц» выступил физик-теоретик Максим Старостин.
В начале он познакомил гостей с историей появления прообраза современных ускорителей частиц – Трубки Крукса: «Это электронно-лучевая трубка, в которой были открыты электроны и анодные лучи. По сути, с этой трубки началась ядерная физика. С помощью первых моделей ускорителей частиц было обнаружено большое количество малых частиц, буквально «ядерный зоопарк», среди которых выявили мюоны и пионы».
«Первые важные результаты по исследованию малых частиц были получены на синхротронах – линейных ускорителях, свёрнутых в кольцо. Из синхротронов появилась идея создания первых коллайдеров – ускорителей встречных пучков, для которых брались, как правило, пары «частица-античастица». В данном случае античастица – это частица с противоположным зарядом относительно обычной частицы».
Далее эксперт перешёл к более новым моделям ускорителей и сделанным с помощью них открытиям.
«Если по протону очень точно и очень сильно ударить электроном, то появится взаимодействие на уровне трёх меньших частей, чем протоны и электроны. Для изучения этого явления был построение ускоритель SPEAR. Так были открыты кварки».
В конце выступления Максим Старостин рассказал про Большой андронный коллайдер, движущим механизмом для которого служил ускоритель SPEAR: «Это один из самых больших ускорителей. В 2012 году на этом коллайдере был открыт Бозон Хиггса. На данный момент учёные выявили аномальное поведение мюонов, а также следы тёмной материи и тёмной энергии, вещества, которое на данный момент времени находится за гранью человеческого понимания».
В завершении вечера посетители сыграли в тематическую интеллектуальную азартную игру «Адреналин: лучшие фильмы 1999 года». В ходе игры её участники узнали, например, что планета Татуин из фильма «Звёздные войны. Эпизод 1» снималась в Тунисе близ города Татавин, а до сих пор сохранившиеся там декорации – это не только туристическая достопримечательность. С их помощью учёные следили за движением барханов по спутниковым снимкам.