Ütközés A Protvino-ban - Alternatív Nézet

Tartalomjegyzék:

Ütközés A Protvino-ban - Alternatív Nézet
Ütközés A Protvino-ban - Alternatív Nézet

Videó: Ütközés A Protvino-ban - Alternatív Nézet

Videó: Ütközés A Protvino-ban - Alternatív Nézet
Videó: Малые города России: Протвино - чем напоминает Европу 2024, Március
Anonim

De kiderült, hogy Moszkvától száz kilométerre, Protvino tudományos városának közelében, a moszkvai régió erdőiben tízmilliárd rubel kincsét temették el. Nem tudja kiásni és ellopni - örökre a földbe rejtve, csak a tudomány története szempontjából értékkel bír. Beszélünk a Protvino Nagy Energia Fizikai Intézet gyorsító-tároló komplexumáról (UNK) - egy szögletes föld alatti tárgy, amely majdnem olyan nagy, mint a Nagy hadron ütköző.

A gázpedál földalatti gyűrűjének hossza 21 km. Az 5 méteres átmérőjű fő alagutat 20–60 méter mélységre fektetik (a tereptől függően). Ezen kívül sok kiegészítő helyiséget építettek, amelyeket függőleges tengelyek a felülethez kötöttek. Ha a Protvino-i Proton Collidert időben meghozták volna az LHC előtt, új vonzerőpont jelent meg az alapvető fizika világában.

Továbbá - a fő szovjet ütközés történetéről, amelyen a jövő fizikája hamisítható.

A legnagyobb projekt

A vicc átfogalmazásakor: "És mondtam neked - a hely átkozott!" mondhatjuk, hogy az ütközők nem jelennek meg a semmiből - megfelelő feltételeknek kell lenniük. Sok évvel azelőtt, hogy stratégiai döntést hoztak a Szovjetunió legnagyobb tudományos létesítményének felállításáról, 1960-ban megalapították a Szerpukhov-7 titkos falu, amely a Nagy Energia Fizikai Intézet (IHEP) alapja volt. A helyet geológiai okokból választották - a moszkvai régió ezen részén a talaj, amely az ókori tenger fenekén áll, lehetővé teszi a föld alatti, szeizmikus tevékenységtől védett föld alatti tárgyak elhelyezését.

Protvino 325 méter magasról:

Promóciós videó:

1965-ben megkapta a városi típusú település státusát, és a Protva helyi folyó nevéből új név - Protvino - származik. 1967-ben a Protvino-ban indították korának legnagyobb gyorsítóját - a 70 GeV (109 elektron volt) U-70 proton-szinkrotronot. Még mindig üzemel és továbbra is Oroszország legnagyobb energiafelhasználású gyorsítója.

Az U-70 felépítése
Az U-70 felépítése

Az U-70 felépítése.

Hamarosan elkezdtek egy új gyorsító projektjét kidolgozni - egy proton-proton ütközőt 3 TeV (1012 eV) energiával, amely a világ legerősebb energiájává válik. Az UNC elméleti megalapozásával kapcsolatos munkát Anatolij Logunov akadémikus vezette, egy elméleti fizikus, a Nagy Energia Fizikai Intézet tudományos igazgatója. A tervek szerint az U-70 szinkrotron lenne az első „emlékeztető szakasz” az UNK gyorsító számára.

Az UNK projekt két szakaszát feltételezték: az egyik az volt, hogy egy protonnyalábot 70 GeV energiával kapjon az U-70-ből, és 400–600 GeV köztes értékre emelje. A második gyűrűben (második szakasz) a proton energia eléri a maximális értékét. Az UNK mindkét lépését egy gyűrűs alagútban kellett elhelyezni, amelynek mérete nagyobb volt, mint a moszkvai metró gyűrűje. A metróval való hasonlóságokat hozzáfűzi az a tény, hogy az építkezést Moszkva és Alma-Ata metróépítők végezték.

Kísérleti terv

1. U-70 gyorsító. 2. Az injekció csatorna - egy protonnyaláb befecskendezése az UNK gyorsító gyűrűjébe. 3. Az antiprotonok csatornája. 4. Kriogén test. 5. A hadron- és neutronkomplexek alagútjai
1. U-70 gyorsító. 2. Az injekció csatorna - egy protonnyaláb befecskendezése az UNK gyorsító gyűrűjébe. 3. Az antiprotonok csatornája. 4. Kriogén test. 5. A hadron- és neutronkomplexek alagútjai

1. U-70 gyorsító. 2. Az injekció csatorna - egy protonnyaláb befecskendezése az UNK gyorsító gyűrűjébe. 3. Az antiprotonok csatornája. 4. Kriogén test. 5. A hadron- és neutronkomplexek alagútjai.

A nyolcvanas évek elején a világon nem voltak hasonló méretű és energiájú gyorsítók. Sem az Egyesült Államokban a Tevatron (gyűrű hossza 6,4 km, energia az 1980-as évek elején - 500 GeV), sem a CERN laboratóriumának Supercollider (gyűrű hossza 6,9 km, ütközési energia 400 GeV) nem tudta biztosítani a fizikának az új kísérletek elvégzéséhez szükséges eszközöket. …

Hazánk nagy tapasztalattal rendelkezik a gyorsítók fejlesztésében és gyártásában. Az 1956-ban Dubnában épített szinkrofaszotron akkoriban a világ legerősebbé vált: 10 GeV energia, kb. 200 méter hosszú. A fizikusok számos felfedezést hajtottak végre a Protvino-ban épített U-70 szinkrotronon: először regisztrálták az antianyag-magokat, felfedezték az úgynevezett „Serpukhov-effektusot” - a hadronikus kölcsönhatások teljes keresztmetszetének növekedését (mennyiségek, amelyek meghatározzák a két ütköző részecske reakcióját) és még sok minden mást.

Tízéves munka

1983-ban megkezdődtek az építkezés a bányászati módszerrel, 26 függőleges tengely felhasználásával.

Az UNK alagút teljes méretű modellje
Az UNK alagút teljes méretű modellje

Az UNK alagút teljes méretű modellje.

Több éven át az építkezés lassú módon zajlott - mindössze másfél kilométert sétáltunk meg. 1987-ben kormányhatározatot bocsátottak ki a munka fokozásáról, és 1988-ban, 1935 óta először a Szovjetunió vásárolt két modern Lovat-alagút-fúró komplexumot külföldön, amelyek segítségével a Protontonnelstroy alagutak építését kezdte meg.

Image
Image

Miért kellett vásárolni egy alagút pajzsot, ha az ország ötven éve előtt sikeresen megépítette a metrót? A helyzet az, hogy a 150 tonnás Lovat-gépek nemcsak nagyon magas, akár 2,5 centiméter áthatolási pontossággal fúrtak, hanem az alagút tetőjét egy 30 centiméteres fémszigetelésű betonréteggel (általános betontömbök, belülről hegesztett fémszigetelő réteggel) bélelték be. … Sokkal később, a moszkvai metróban a Trubnaya-Sretensky körút szakaszának egy kis része fémszigeteléssel rendelkező blokkokból készül.

Befecskendező csatorna. Az elektromos mozdony vasúti sínei belemerülnek a betonba
Befecskendező csatorna. Az elektromos mozdony vasúti sínei belemerülnek a betonba

Befecskendező csatorna. Az elektromos mozdony vasúti sínei belemerülnek a betonba.

1989 végén a fő gyűrűs alagút kb. 70% -át és az injektálási csatorna 95% -át, egy 2,5 km-nél hosszabb alagutat haladtak át, amelynek célja a sugár átjuttatása az U-70-ről az UNK-ra. Három épületet építettünk (a tervezett 12-ből 12) a műszaki támogatás érdekében, földfelszíni létesítmények építését indítottuk a teljes kerület körül: több mint 20 többszintes ipari épületekkel rendelkező ipari helyszínt, amelyekbe vízellátást, fűtést, sűrített levegős útvonalakat fektettek, és nagyfeszültségű vezetékeket.

Image
Image

Ugyanebben az időszakban a projekt finanszírozási problémákkal küszködött. 1991-ben, a Szovjetunió összeomlásakor az UNK-t azonnal el lehetett volna hagyni, de a befejezetlen alagút megőrzésének költségei túl magasak lennének. Elpusztítva, a talajvíz elárasztásával veszélyt jelenthet az egész régió ökológiájára.

További négy évbe telt az alagút földalatti gyűrűjének bezárása, ám a gyorsító rész reménytelenül hátráltatott - az UNK első szakaszához szükséges gyorsítószerkezetnek csak körülbelül ¾-e volt elkészítve, és csak néhány tucat szupravezető szerkezetű mágnes (és 2500 volt szükséges, mindegyik körülbelül 10 tonna súlyú). …

Állvány a mágnesek teszteléséhez
Állvány a mágnesek teszteléséhez

Állvány a mágnesek teszteléséhez.

Image
Image

Itt egy séta az ingatlanon a samnamos bloggerrel:

Image
Image

Sétánkat attól a helytől kezdjük, ahol az pajzs alagútját az utolsó fordulóban hajtottuk végre.

Image
Image

Nagyon sok iszap van, egyes helyeken meglehetősen elárasztottak.

Image
Image

Ága a csomagtartóhoz.

Image
Image
Image
Image
Image
Image

Az enyém ketrec.

Image
Image

Egyes helyeken vannak zárt vészhelyzeti működésű kereszteződések.

Image
Image
Image
Image

Felszerelés szoba.

Image
Image

Csőrakodó.

Image
Image
Image
Image
Image
Image

Aztán a sínek betonba vannak ágyazva.

Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image
Image

Neptunusz - "A legnagyobb terem a rendszerrel."

Image
Image
Image
Image

Ez a nagy gyűrű déli része. Az alagút itt szinte teljesen készen áll - még beágyazott betéteket is beépítenek a bemenetekhez, valamint maga a gázpedál tartói is vannak felszerelve.

Image
Image

A fényképezés folyamatában.

Image
Image
Image
Image

És ez a terem a gyorsító működő kis gyűrűje felé vezet, ahol már folynak a kutatások, tehát tovább megyünk a nagy kör mentén.

Image
Image
Image
Image

Hamarosan véget ért a tiszta alagút, és az alagút utolsó szakasza ment, ahol a bánya található, ahonnan elindultunk.

Image
Image

A mélység körülbelül 60 méter. Miután 19 órát töltött a föld alatt, elhagyjuk az alvilágot …

Image
Image

A mágneses rendszer az egyik legfontosabb a gázpedálban. Minél nagyobb a részecskék energiája, annál nehezebb őket körkörös pályán továbbítani, és ennek megfelelően a mágneses mezőknek erősebbnek kell lenniük. Ezenkívül a részecskéket fókuszálni kell úgy, hogy repülés közben nem taszítják egymást. Ezért a részecskék körben forgó mágnesekkel együtt fókuszáló mágnesekre is szükség van. A gyorsítók maximális energiáját elvileg a mágneses rendszer mérete és költsége korlátozza.

A befecskendező alagút volt a komplexum egyetlen része, amely 100% -ban teljes volt. Mivel az UNK pályájának síkja 6 m-rel alacsonyabb, mint az U-70-nél, a csatornát kiterjesztett mágnesekkel láttuk el, amelyek biztosítják a sugár 64 ° -os fordulását. Az ionoptikai rendszer illesztette az U-70-ből kinyert sugár fázismennyiségét az alagút fordulóinak szerkezetéhez.

Abban a pillanatban, amikor világossá vált, hogy "nincs pénz és meg kell tartanunk", a befecskendező csatorna összes vákuumberendezését, szivattyúzó rendszereket, tápegységeket, vezérlő és ellenőrző rendszereket fejlesztették ki és fogadták el. A rozsdamentes acélból készült vákuumcső, amelynek nyomása kevesebb, mint 10 (7 Hg erővel) Hgmm, képezi a gyorsító alapját, a részecskék mozognak rajta. Az injektáló csatorna vákuumkamrájának és a gázpedál két fokozatának, a gyorsított protonok sugárkibocsátó és -kibocsátó csatornáinak kb. 70 km hosszúnak kell lenniük.

Image
Image

A 15 x 60 m2-es „Neptune” csarnokot felépítették, ahol a gyorsító célokat és a vezérlőberendezéseket kellett elhelyezni.

Image
Image

Kisebb technológiai alagutak.

Megkezdődött az egyedülálló neutronkomplexum építése - az UNK-ban diszpergált részecskék egy külön alagúton keresztül kerülnének a talajba, a Baikál felé, amelynek alján egy speciális detektor van felszerelve. A Baikál-tónál található neutrino távcső továbbra is létezik, és a parttól 3,5 km-re, egy kilométer mélységben található.

Image
Image

A teljes alagút egészében másfél kilométerenként földalatti csarnokokat építettek a nagy felszerelés befogadására.

Image
Image

A fő alagutakon kívül egy újat építettek, egy műszaki egységet (a fenti képen), amelyet kábelekhez és csövekhez szántak.

Image
Image

Az alagút egyenes vonalú szakaszokkal rendelkezik a gyorsító technológiai rendszereinek elhelyezéséhez, amelyeket az ábrán "SPP-1" -nek (erre az U-70-ből származó részecskenyaláb lép be) és "SPP-4" -et (a részecskéket innen távolítják el). Kibővített csarnokok voltak, legfeljebb 9 méter átmérőjű és körülbelül 800 méter hosszúak.

60 m mélységű szellőzőtengely (a KDPV-n is található)
60 m mélységű szellőzőtengely (a KDPV-n is található)

60 m mélységű szellőzőtengely (a KDPV-n is található).

Halál és kilátások

1994-ben az építők összeállították a 21 kilométeres alagút utolsó és legnehezebb hidrogeológiai körülményeit (a talajvíz miatt). Ugyanebben az időszakban a pénz gyakorlatilag kiszáradt, mert a projekt költségei arányosak voltak egy atomerőmű építésével. Lehetetlenné vált felszerelések megrendelése vagy bérek kifizetése a munkavállalók számára. A helyzetet súlyosbította az 1998-as válság. Miután döntés született arról, hogy részt vesznek a Nagy Hadron Összeütköző indításában, az UNK-t végül elhagyták.

Az alagutak jelenlegi állapota, amelyeket továbbra is ellenőriznek
Az alagutak jelenlegi állapota, amelyeket továbbra is ellenőriznek

Az alagutak jelenlegi állapota, amelyeket továbbra is ellenőriznek.

A 2008-ban üzembe helyezett LHC modernebb és hatalmasabbnak bizonyult, végül megöli az orosz ütköző reanimálásának gondolatát. Lehetetlen azonban csak elhagyni az óriási komplexumot, és most egy "fogantyú nélküli bőrönd" van. A szövetségi költségvetésből minden évben pénzt költenek őrök karbantartására és vizek pumpálására az alagutakból. Pénzösszegeket számos olyan csarnok betonozására fordítanak, amelyek Oroszország szerte az ipari egzotika szerelmeseit vonzzák.

Az elmúlt tíz évben különféle ötleteket javasoltak a komplexum felújítására. Az alagútban szupravezető indukciós tároló tárolható, amely elősegíti az egész moszkvai régió elektromos hálózatának stabilitását. Vagy gombafarmot lehetne tenni ott. Sok ötlet létezik, de mindegyik pénzhiány ellen nyugszik - még az is, hogy a komplexet eltemetni és betonnal teljesen kitölteni kell, túl drága. Időközben a be nem jelentett tudományos barlangok továbbra is emlékművé válnak a szovjet fizikusok beteljesülésének.

Az LHC jelenléte nem jelenti az összes többi ütköző eltávolítását. A Nagy Energia Fizikai Intézet U-70 gyorsítója továbbra is a legnagyobb működő Oroszországban. A NIKA nehéziongyorsítót Dubnában építik Moszkva közelében. Hossza viszonylag rövid - a NIKA négy 200 méteres gyűrűt fog tartalmazni, azonban annak a területnek, amelyen az ütköző működni fog, a tudósoknak meg kell figyelniük a "határ" állapotot, amikor az atommagok és az atommagokból felszabaduló részecskék egyszerre léteznek. A fizika számára ez a terület az egyik legígéretesebb.

A NIKA ütköző alkalmazásával elvégzendő alapkutatások között szerepel a korai univerzum mikroszkopikus modelljének modellezése. A tudósok az collidert kívánják felhasználni a rákkezelés új módszereinek felismerésére (egy daganat besugárzása részecskenyalábgal). Ezen túlmenően a telepítést a sugárzásnak az elektronika működésére gyakorolt hatásainak tanulmányozására használják. Az új gyorsító építése a tervek szerint 2023-ban fejeződik be.

Az olvasók azonban azonnal észrevették, hogy Nagy-Moszkva ebbe az irányba terjeszkedik:

Image
Image

Bár továbbra is vannak információk arról, hogy valahol van ISF (a kiégett nukleáris üzemanyag tárolása).