Читать книгу "100 великих достижений СССР - Николай Николаевич Непомнящий"

более 20 промышленных площадок с многоэтажными производственными зданиями, к которым были проложены трассы водоснабжения, отопления, сжатого воздуха, высоковольтные линии электропередач.

В этот же период у проекта начались проблемы с финансированием. В 1991 г., с развалом СССР, УНК мог быть брошен сразу же, однако стоимость консервации недостроенного тоннеля оказалась бы слишком высока. Разрушенный, затопленный грунтовыми водами он мог бы представлять опасность для экологии всего региона.

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).

Кстати

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.

Инжекторный тоннель оказался единственной частью комплекса, готовой на 100 %. Так как плоскость орбиты УНК на 6 метров 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.

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—7 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 километров.

Был построен зал «Нептун» размером 15 × 60 м2, где должны были располагаться мишени ускорителя и контрольно-измерительное оборудование.

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 километра 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, 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.

Кстати

В 1994 г. 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 г. После того как было принято решение участвовать в запуске Большого адронного коллайдера, от завершения УНК отказались окончательно.

Введенный в строй в 2008 г. 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. Для физики данная область считается одной из наиболее перспективных.

Кстати

В числе фундаментальных исследований, которые будут проводиться с использованием коллайдера НИКА, – создание микроскопической модели ранней Вселенной. Ученые намерены применять коллайдер для поиска новых методик лечения рака (облучение опухоли пучком частиц). Кроме того, установку используют для исследования влияния радиации на работу электроники.

От мазера к лазеру

История создания лазера берет свое начало в далеких 20‐х прошлого столетия. Именно тогда формировался новый раздел физики – квантовая электроника. Открытие физических принципов квантовой электроники считается одним из самых выдающихся достижений науки прошлого века, а вершиной этого достижения, безусловно, является создание лазера.

Лазер был изобретен Николаем Басовым и Александром Прохоровым. Одновременно с ними изучением и созданием лазера занимались и иностранные ученые, однако именно нашим изобретателям в конечном итоге досталась всемирная слава первооткрывателей. За эту разработку в 1964 г. они удостоились Нобелевской премии.

Появление лазера создало сразу несколько совершенно новых научных дисциплин, а сам Басов, отмечая потенциал своего изобретения, называл его «решением, которое само ищет себе новые задачи».

Сегодня лазер используется во всех отраслях, став важнейшей технологией в истории человечества. Производство точнейших чипов микросхем для компьютеров и смартфонов, сложные хирургические операции, передача и запись информации, изготовление деталей сложнейших механизмов, научные исследования, вооружения – везде широко применяются лазерные технологии. Без этого изобретения современный мир выглядел бы совершенно иначе.

Кстати

Изобретение лазера перевернуло мировую науку и технологии, доказав всему миру, что именно наши ученые выступают в авангарде научной мысли, в самых передовых ее областях.

Открытие лазера – одно из важнейших событий XX в. Технология моментально получила широкое применение в самых разных отраслях: науке, медицине, военном деле, промышленности и даже в быту. С его помощью астрономы вычисляют расстояние между космическими объектами, медики проводят сложные операции, а компьютеры считывают информацию с электронных носителей.

История лазера началась в 1916 г., когда Альберт Эйнштейн выдвинул теорию об электромагнитном излучении звезд, тем самым предсказав явление вынужденного излучения, которое лежит в основе работы устройства усиления света. После ряда экспериментальных подтверждений проблемой использования излучения занялись молодые советские ученые Николай Басов и Александр Прохоров.

Для своей лаборатории Прохоров сконструировал экспериментальный ускоритель частиц – синхротрон (устройство большего масштаба работает по принципу