Направленный вай-фай, способный преодолеть космические масштабы, и голограммы из научно-фантастических фильмов перестали быть выдумкой благодаря учёным. Создавать терагерцовое будущее им помогают закрученные пучки. Но смогут ли исследователи выбраться из терагерцовой «ямы»? И что это вообще такое?
В Республике Бурятии, между озером Байкал и озером Хубсугул, раскинулась Тункинская долина — незатопленная низменность, окруженная Восточным Саяном и хребтами Хамар-Дабана. Когда-то долина была озером, а теперь на ее территории, помимо местных жителей, которые выпускают пастись на плодородные бескрайние луга табуны лошадей, живут и работают ученые. На территории долины расположен Тункинский астрофизический центр Иркутского государственного университета (ИГУ). Один из перспективных экспериментов, над которым работает международная команда специалистов, в том числе новосибирские физики из ИЯФ СО РАН и НГУ, направлен на «поимку» космических частиц с энергией, которую невозможно получить даже на Большом адронном коллайдере. Корреспондент Naked Science поговорил с деканом физического факультета ИГУ астрофизиком Николаем Будневым о том, что сегодня мы уже знаем о небе, какие тайны еще предстоит открыть, как и зачем иркутские и новосибирские физики ловят космические лучи в международном эксперименте гамма-обсерватории TAIGA и чем так привлекательна наука на свежем воздухе.
Сегодня в ИЯФ СО РАН стартовала XXVIII Международная конференция по ускорителям частиц RuPAC'23 (Russian Particle Accelerators Conference). В течение пяти дней российские специалисты в области ускорительной физики будут обсуждать развитие ускорительной науки и технологий, планы по модернизации существующих ускорительных установок и строительству новых, проекты ускорителей для фундаментальных и прикладных исследований. В этом году конференция собрала рекордное количество участников – в ней принимает участие почти 300 человек.
Что будет, если собрать вместе более 40 молодых физиков и инженеров? Может быть они начнут собирать новую установку, а, может, интересно проведут время и найдут новые перспективы исследований. Для того, чтобы наладить коммуникацию между молодыми сотрудниками ИЯФ СО РАН, 3-5 июля на базе отдыха "Разлив" был проведен Форум молодых ученых-2023. На форуме собрались представители разных подразделений института в возрасте до 35 лет. На природе у молодых специалистов была возможность пообщаться на интересующие их темы.
Виктор Сергеевич Фадин — член-корреспондент РАН главный научный сотрудник ИЯФ СО РАН, физик-теоретик, специалист в области физики высоких энергий и автор многих работ с непонятными большинству людей формулировками. Эти работы внесли свой вклад в современное представление об устройстве микромира и вошли в вузовские пособия по физике. Ранее Виктор Фадин работал заведующим теоретическим отделом Института ядерной физики, а также — деканом физического факультета НГУ. О нем в Институте говорят — «Настоящий физик, но очень жесткий». К просьбе дать интервью Виктор Сергеевич отнесся скептически — «Зря потратите время», но все же согласился.
«Мы собрались для того, чтобы рассказать Вам про то, что в ближайшее время будет строиться. Вы знаете, что корпус, в котором вы сейчас находитесь, был построен в 2015 году. Университет в 1959 году был построен так, что у него не было собственных зданий для занятий наукой, и конечно, он требовал расширения. У университета всегда были запросы на гораздо большие площади, чем мы сейчас имеем. По первоначальному замыслу этот корпус планировался более чем в два раза большим, планировалось гораздо больше зданий, включая библиотеку, конгресс-холл, специализированные корпуса, в том числе для института медицины и психологии, высшего колледжа информатики и др. Было принято решение о строительстве второй очереди за счет средств ФАИП».
Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) уделяет большое внимание работе по привлечению школьников и студентов в науку вообще и в ИЯФ в частности. Основными каналами, по которым в институт поступают молодые специалисты, являются профильные кафедры в Новосибирском государственном университете (НГУ) и Новосибирском государственном техническом университете (НГТУ НЭТИ). Специалисты ИЯФ СО РАН рассказали научно-деловому порталу «Атомная энергия 2.0» о традиционных подходах и личных методиках отбора и подготовки будущих ученых, «плюшках» работы в ИЯФ и перспективных научных проектах института, популярных среди молодежи.
Физики улучшили параметры удержания плазмы, снизив поток истечения вещества в десять раз, а также повысили плотность плазмы в 1,5 раза в открытой магнитной ловушке СМОЛА
В 2020 г. в России была утверждена комплексная программа «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования энергии в РФ на период до 2024 года». Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) принимает в ней активное участие, так как одно из научных направлений института связано с разработкой технологий управляемого термоядерного синтеза (УТС) и инновационных плазменных технологий. Установки термоядерного синтеза могут быть основаны на различных типах замкнутых и открытых магнитных ловушек – токамаках, стеллараторах, пробкотронах и др. Мировым лидером в разработке и исследованиях магнитных ловушек открытого типа является ИЯФ СО РАН. В инфраструктуру института входят четыре экспериментальные установки, на каждой из которых исследуют физику удержания и нагрева термоядерной плазмы. Недавние эксперименты ученых на установке СМОЛА (Спиральная магнитная открытая ловушка) подтвердили теоретические предсказания эффективного удержания плазмы в открытых ловушках с винтовым магнитным полем. Старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН кандидат физико-математических наук Антон Судников рассказал о том, как проводились эксперименты и каких результатов удалось достичь.
Лауреат стипендии В.И. Волосова студент 1 курса ФФ НГУ Владислав Куршаков рассказал об увлечении физикой, о первом знакомстве с ИЯФ СО РАН, научных интересах, книгах и свободном времени.
Уровень исследовательских возможностей коллайдеров, синхротронов и других ускорителей частиц зависит от качества пучка. Чем меньше и плотнее пучок, тем лучше для физиков. Придумал, как сформировать пучок, основатель и первый директор ИЯФ СО РАН академик Г. И. Будкер. Метод электронного охлаждения стал сенсацией в ускорительной физике, когда в 1974 г. группа ученых Института достигла успеха и охладила электронный пучок, который сжался в тысячу раз. Международное физическое сообщество не поверило результатам: такими невероятными они казались. Но очень быстро системы электронного охлаждения (СЭО), или новосибирские кулеры, стали неотъемлемой частью ускорителей частиц по всему миру: Германия, Китай, Швейцария стали заказчиками высокотехнологичного научного оборудования, а США пригласили специалистов ИЯФ СО РАН для развития этого направления у себя. Один из современных строящихся объектов, где используются СЭО ИЯФ СО РАН, – проект ускорительного комплекса NICA Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна). В конце 2022 г. Институт поставил часть элементов СЭО на 2,5 миллиона вольт напряжения для основного кольца NICA.
Лауреат стипендии им. В. А. Сидорова Дмитрий Зубков рассказал о выборе факультета и привлекательности физики элементарных частиц.
Лауреат стипендии им. Г. И. Димова Даниил Гаврисенко рассказал о своей научной работе в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), экспериментах, отмеченных стипендией и привлекательности научных задач.