Сибирские ученые рассказали о не имеющей аналогов системе для коллайдера NICA
Уникальный материал, состоящий из 90% воздуха и 10% кварцевых шариков размерами меньше длины волны света, физики используют для регистрации частиц. Аэрогель в пять раз легче воды. При этом похвастаться таким продуктом могут всего две площадки в мире.
Разработка сибиряков - настоящий подарок миру большой физики. Внимание ученых всей планеты сейчас приковано к изучению свойств элементарных частиц и открытию новых. Важный шаг - создание в подмосковной Дубне международного ускорительного комплекса класса мегасайнс-коллайдера NICA. Старт проекту в 2024 году дал президент России Владимир Путин. Известно, что ускоритель поможет приоткрыть завесу тайны и воссоздать особое состояние материи, в котором пребывала Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва. NICA, несмотря на меньшие размеры по сравнению с большим адронным коллайдером в ЦЕРН, позволит изучать такие уникальные явления и параметры частиц, которые знаменитому БАКу недоступны.
В NICA разместят два типа детекторов - мультифункциональный и спиновой физики. Именно разработка второго легла на плечи сибирских ученых. Частица, пролетая через пластину аэрогеля, оставляет в ней след в виде конусовидного свечения, ион улетает, а вот фотоны переносят на детектор его проекцию. Этот феномен физики называют «черенковским свечением». Используя его данные в математических расчетах, исследователи могут получить большой объем данных о природе частицы. И, если первый детектор прольет свет на то, что происходило с материей после большого взрыва, то второй позволит понять, почему частицы и все известные миру вещества приобрели и сохранили свои свойства на протяжении миллиардов лет.
Отмечается, что детектор меньшего размера готов и уже проходит испытания в Институте ядерной физики. Сейчас перед учеными стоит задача - увеличить его рабочую площадь до нескольких квадратных метров. Для этого из увеличенных детекторов предстоит собрать целую матрицу, которую и установят в новом коллайдере.
Сибирякам удалось обеспечить устройству исключительные характеристики - рекордное пространственное и временное разрешение, а также хорошую радиационную стойкость. Последнее из перечисленного - находка для современных высокоинтенсивных коллайдеров.
Известно, что более простые детекторы уже применяют в нефтегазовой отрасли. Новые с повышенным разрешением можно будет использовать, например, в системах наблюдения или адаптивной оптике для телескопов.
Подобные детекторы могут найти применение в позитронно-эмиссионных томографах. Высокоточный аналог может помочь снизить дозу токсичных препаратов. В ближайших планах - разработка считывающей электроники и программного обеспечения для нового детектора. Увидеть свет первый отечественный прибор должен уже в ближайшие два-три года.
Напомним, с 1 декабря 2024 года Европейская организация ядерных исследований (ЦЕРН) в Женеве лишила ученых из России доступа к Большому адронному коллайдеру (БАК). Тогда в Министерстве науки и высшего образования РФ, что такое решение ЦЕРН наносит ущерб мировой науке.
