Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на
Шапка - Новости Подмосковья
Новости Подмосковья

Коллайдер NICA поможет лечить рак и спасать от гибели спутники

© РИА Новости / Илья ФерапонтовМагнит будущего ускорителя - бустера - внутри железного ярма, оставшегося от дубненского синхрофазотрона
Магнит будущего ускорителя - бустера - внутри железного ярма, оставшегося от дубненского синхрофазотрона
Главная задача коллайдера NICA, который планируется построить в Подмосковье - изучение экзотического состояния материи, кварк-глюонного "супа", который существовал в первые мгновения после Большого взрыва.

МОСКВА, 9 авг — РИА Новости. Главная задача коллайдера NICA, который планируется построить в Подмосковье — изучение экзотического состояния материи, кварк-глюонного "супа", который существовал в первые мгновения после Большого взрыва, однако эта установка поможет ученым в создании безопасных АЭС, новых методов лечения рака и даже повышении надежности космической электроники, сказал РИА Новости Владимир Кекелидзе, директор Лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований.

"Возможные прикладные применения — это и трансмутация ядерных отходов, и поиск новой безопасной ядерной энергетики, новых методов лучевой терапии, это может стать базой для тестирования радиоэлектронных компонентов", — сказал Кекелидзе.

Накануне представители пяти стран, а также России подписали протокол о намерении участвовать в постройке коллайдера NICA, который начнет работать в Объединенном институте ядерных исследований в подмосковной Дубне в 2017 году.

Попробовать кварковый суп

Образец магнита для коллайдера NICA
Коллайдер NICA может получить допфинансирование из бюджета в 2016 годуСейчас проект коллайдера тяжелых ионов NICA финансируется за счет бюджета ОИЯИ. Финансирование из федерального бюджета предполагается с 2016 года. Запуск коллайдера планируется на 2017 год.
Коллайдер тяжелых ионов NICA предназначен для исследования свойств "кварковой" материи. Протоны и нейтроны "обычной" материи (адроны) состоят из кварков, которые не могут существовать в свободном состоянии. Кварки "склеивают" между собой глюоны, переносчики сильного ядерного взаимодействия, которое растет при попытке их "раздвинуть". Его сила составляет около 160 килоньютонов, что эквивалентно весу в 16 тонн.

Физики в ходе наблюдений за столкновениями ядер тяжелых ионов в ускорителях, в частности, на коллайдере RHIC в Брукхейвене впервые обнаружили возникновение "кварковой жидкости", настолько плотной и горячей, что сильное взаимодействие не собирало их в адроны. Ученые считают, что этот кварковый "суп" мог существовать в мгновения после рождения Вселенной.

В дубненском коллайдере будут сталкиваться пучки ядер золота, разогнанные навстречу друг другу до энергий 5,5 гигаэлектронвольт на нуклон. В точке столкновения на сверхкраткое время будут рождаться капли кварк-глюонной жидкости. Ученые отмечают, что NICA будет работать в "пограничном" диапазоне энергий, там, где существует так называемая "смешанная фаза", переходное состояние на грани между кварковой и ядерной материей. Это диапазон не закрыт другими ускорителями, поэтому физики ОИЯИ смогут получить уникальные результаты.

Безопасный атом

Будущий коллайдер будет состоять из целого семейства ускорителей, два из которых уже работают — это начальный линейный ускоритель и сверхпроводящий ускоритель нуклотрон, построенный в 1993 году здании знаменитого в советского время дубненского синхрофазотрона. В 2015 году планируется запустить третью ступень ускорителя — бустер, откуда ионы пойдут в кольца самого коллайдера. Уже на стадии работы бустера ученые смогут начать ряд прикладных исследований, например, в области технологии новых безопасных ядерных энергетических установок, так называемых субкритических реакторов.

"Мы ищем новые возможности в новой энергетической области, где пока еще мало данных. Нынешние реакторы загружают топливом, и они дальше работают сами по себе, вы их можете только заглушить. А здесь идет управляемая ядерная реакция. Включил рубильник — пошла реакция, выключил — все остановилась", — сказал Кекелидзе.

Концепция таких реакторов была предложена нобелевским лауреатом Карло Руббиа (Carlo Rubbia). Эта технология предполагает "обстрел" ионами урановой мишени, которая в свою очередь становится источником энергии и позволяет получить энергию.

"У нас есть уникальная 20-тонная урановая мишень, оставшаяся с советских времен, и пучки ионов с энергиями в несколько гигаэлектронвольт — такое сочетание есть только у нас. Мы должны показать, будет ли при определенных энергиях выход нейтронов тот, который позволяет развивать эту безопасную технологию. Мы обязаны закрыть это окно", — сказал ученый.

Другое направление — "трансмутация", переработка ядерных отходов. Ученые предлагают обстреливать тяжелыми ионами отработанное ядерное топливо. "Радиоактивные элементы при облучении пучками ядер распадаются и переходят в долгоживущие или наоборот очень короткоживущие изотопы, и уже не представляют опасности", — сказал ученый.

Лучевая терапия

Для лечения многих типов раковых опухолей лучше использовать не традиционную лучевую терапию — гамма- или рентгеновское излучение, а пучки частиц, например, протонов или тяжелых ионов. Частицы не проникают глубоко в ткани, более того, они выделяют энергию на определенной глубине — это позволяет точечно воздействовать на опухоль и не повреждать здоровые ткани.

Один из перспективных методов — использование для лучевой терапии пучков ионов углерода. "У нас источники углеродных пучков — именно нужной энергии пучки будут в бустере. Как раз тот диапазон, который требуется. У нас, конечно, будет не лечебная база, но мы будет готовить методологию использования этих пучков, подбирать "инструментарий", — сказал Кекелидзе.

Галактические частицы на Земле

Космические лучи пока остаются главной и пока непреодолимой угрозой для любых космических аппаратов. Если гамма- и рентгеновское излучение от Солнца сравнительно безопасны, то протоны и ядра гелия могут наносить серьезный урон электронике и выводить из строя спутники. Особенно опасны галактические космические лучи — ионы тяжелых элементов, возникающие за пределами Солнечной системы в результате взрывов сверхновых.

Межпланетная станция Фобос-Грунт перед отправкой на космодром. АрхивПуск ракеты Зенит-2SБ с межпланетной станцией Фобос-ГрунтРадиолокационное изображения российской АМС Фобос-Грунт, полученное германским радаром TIRA
"Фобос" погубило воздействие космического излучения на компьютерПричиной аварии станции "Фобос-Грунт" стал сбой работы бортового вычислительного комплекса из-за воздействия космического излучения, сообщил во вторник глава Роскосмоса Владимир Поповкин.
Тяжелые частицы обладают гигантской энергией, и легко "пробивают" любую защиту, "защелкивают" ячейки памяти, выводя их из строя, меняют состояния транзисторов. Именно такая тяжелая заряженная частица, согласно выводам комиссии, вывела из строя российский зонд "Фобос-Грунт".

"Наиболее разрушительны ионы железа. Эти частицы хоть и редкие, но "убивают" все. Пучки ионов железа есть только у нас, и в Брукхейвене (который закрыт для всех, кроме военных и НАСА)", — сказал Кекелидзе.

По его словам, на базе коллайдера NICA можно создать центр проверки и испытаний космической электроники. "Мы хотим создать настоящую инфраструктуру для этого. Использовать ресурс пучков в ущерб другим задачам, не имея адекватной инфраструктуры — это неэффективно. Это, конечно, требует вложений", — сказал ученый.

Рекомендуем
Медицинские работники в палате интенсивной терапии в одной из итальянских больниц
Российский врач в Италии назвал ошибки в борьбе с коронавирусом
Сотрудник ДПС во время проверки соблюдения режима самоизоляции в Краснодар
Московских водителей будут останавливать и узнавать о цели поездки
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала