На коллайдере NICA пучок ионов провели от бустера к нуклотрону

Физики впервые провели пучок ионов железа от промежуточного
синхротрона (бустер) к сверхпроводящему ускорителю (нуклотрон) на
ускорительном комплексе NICA
в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне. Эти две установки созданы для ускорения и
подготовки пучка перед попаданием в коллайдер. Таким
образом, ученые вплотную приблизились к запуску инжекционного комплекса
коллайдера: завершение этого этапа строительства NICA планируется
на декабрь 2021 года, сообщила пресс-служба ОИЯИ.

NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) — коллайдерный комплекс, который
с 2013 года строится в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне. Одной
из основных задач комплекса является изучение свойств кварк-глюонной плазмы —
агрегатного состояния вещества, в котором кварки и глюоны выходят из связанного
состояния и ведут себя как ионы и электроны в обычной плазме. Для изучения кварк-глюонной
плазмы физики сталкивают ускоренные ионы, в области перекрытия
которых и рождается это состояние вещества с крайне высокими температурой и
плотностью. Подробнее о том, как именно ученые планируют использовать NICA, можно прочитать в нашем
материале «Маленький
взрыв».

Для того чтобы при столкновении ионов родилась
кварк-глюонная плазма, их нужно ускорить до релятивистских энергий. Причем для
этого нельзя сразу использовать коллайдер: перед попаданием в него пучок ионов
должен быть предварительно ускорен. Для этого (а также для подготовки структуры самого пучка) у любого коллайдера есть инжекционный
комплекс. В случае NICA он состоит из источника ионов, линейных ускорителей HILac и
Лу-20, а также промежуточного синхротрона (бустер) и сверхпроводящего ускорителя (нуклотрон). Бустер был построен внутри магнитов Синхрофазотрона,
а к концу 2020 года он успешно прошел испытания.
Предполагается, что эта часть инжекционного комплекса NICA будет
ускорять ионы золота до энергии порядка 600 мегаэлектронвольт на нуклон. Затем
ионы должны будут попадать в нуклотрон, построенный в ОИЯИ еще в 1992 году: он
в состоянии разогнать их до энергии от 1 до 4,5 гигаэлектронвольт на нуклон.

Схема коллайдерного комплекса NICA

Теперь же ученые успешно провели пучки ионов по каналу,
идущему от бустера к нуклотрону. До 20 сентября для пусконаладки использовали
легкие ионы гелия, после чего физики перешли на работу с более тяжелыми ионами
железа Fe+14.
Также были проведены измерения радиационного фона вокруг
инжекционного комплекса для работ по созданию биологической защиты и
сертификации безопасности установки. Кроме того, исследователи протестировали системы
инжекции и электронного
охлаждения пучка.

Чтобы завершить строительство инжекционного комплекса для NICA, физикам осталось смонтировать
систему инжекции пучка в нуклотрон. Сама система будет состоять из двух
устройств: магнита Ламбертсона и импульсного ударного магнита (кикера). Предполагается,
что уже в ноябре 2021 года эти два элемента будут установлены на нуклотрон, а в декабре инжекционный
комплекс будет готов к первым физическим экспериментам. В частности, проведенные
через нуклотрон ионы железа могут использоваться для радиобиологических
исследований и экспериментов, связанными с полетами в космос.

Ожидается, что первый запуск коллайдера NICA будет проведен в 2022 году. Однако на некоторых установках комплекса уже давно идут эксперименты:
работает установка BM@N, с помощью которой проводят
исследования на ускорителе с фиксированной мишенью.

Никита Козырев

Источник: nplus1.ru

0 0 голоса
Рейтинг статьи

Опубликовано: 23.09.2021 в 22:45

Автор:

Категории: Наука и технологии

Подписаться
Уведомить о
guest
0 комментариев
Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии