В новосибирском Академгородке производят "рукотворную антиматерию"

В экспериментах на электрон-позитронном коллайдаре ВЭПП-2000 в Институте ядерной физики Сибирского отделения РАН получена рекордная энергия пучков - два по миллиарду электронвольт (2 х 1000 мегаэлектронвольт). Также на коллайдере в новосибирском Академгородке проводятся крупномасштабные эксперименты по производству и изучению рукотворной барионной антиматерии

"Такой результат получен при ускорении частиц на скорости, которая лишь на одну десятую процента меньше скорости света", - отметил ученый секретарь ИЯФ Алексей Васильев в беседе с корреспондентом ИТАР-ТАСС. Он пояснил, что данное достижение очень важно потому, что достигнутый уровень энергии позволяет "повысить точность знания структуры протона и антипротона, понять их внутреннее устройство". Это, в свою очередь, как ожидают ученые, поможет продвинуться в понимании строения Вселенной, поскольку протоны и антипротоны - самые распространенные ее элементы, в них сосредоточена вся видимая масса Вселенной.

На коллайдере в новосибирском Академгородке проводятся крупномасштабные эксперименты по производству и изучению рукотворной барионной антиматерии

В новосибирском Институте ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения РАН в ходе плановых экспериментов по физике элементарных частиц на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2000 достигнут режим работы, при котором началось массовое рождение антинуклонов, сообщает gorod54.ru со ссылкой на ИЯФ.

В экспериментах на встречных электрон-позитронных пучках антинуклоны - антипротоны и антинейтроны - рождаются в парах со своими частицами-партнерами - протонами и нейтронами. Энергетический порог такой реакции (около 1870 млн электрон-вольт, МэВ, и область энергии выше него) доступны новосибирскому коллайдеру ВЭПП-2000. К настоящему моменту произведено уже больше тысячи событий с рождением антинуклонов, проводится их анализ, эксперимент продолжается.

Барионная антиматерия, или антибарионы, - это частицы микромира, состоящие из трех антикварков. Наиболее легкими антибарионами являются антипротон и антинейтрон, состоящий из двух кварков анти-у и одного кварка анти-д, и антинейтрон, состоящий из одного кварка анти-у и двух кварков анти-д. Антипротон и антинейтрон - партнеры протона и нейтрона - самых легких и самых распространенных барионов. Именно в протонах и нейтронах сосредоточена основная масса вещества - звезд, планет. Несмотря на это, некоторые свойства легчайших барионов, в частности, их строение, к настоящему времени еще слабо исследованы. Проводимый эксперимент дает возможность физикам существенно продвинуться в этом направлении.

Сибирский коллайдер

ВЭПП-2000 - один из двух действующих в настоящее время в ИЯФе электрон-позитронных коллайдеров. Проект этого коллайдера был задуман и начал реализовываться в 2000 году. Кроме того, его максимальная проектная энергия также составляет 2000 МэВ.

ВЭПП-2000 пришел на смену легендарному ВЭПП-2М - коллайдеру, установившему абсолютный мировой рекорд продолжительности работы - 26 лет! За это время с помощью данных с ВЭПП-2М была неоднократно основательно переписана таблица свойств элементарных частиц. До сих пор множество полученных на ВЭПП-2М результатов остаются самыми точными и востребованными в мире.

ВЭПП-2000 был полностью придуман, разработан и изготовлен в ИЯФе. На нем впервые в мире была предложен новый подход к столкновению электронных и позитронных сгустков - круглые пучки. Успешная реализация этой идеи позволила создать коллайдер с рекордно высокой светимостью. Уже в конце 2007 года на ВЭПП-2000 начались первые пробные эксперименты, а с 2009 года проводятся регулярные эксперименты с двумя универсальными детекторами - КМД-3 и СНД, непрерывно улучшаются параметры комплекса. 9 апреля 2011 года на электрон-позитронном коллайдере ВЭПП-2000 в ходе экспериментов по физике элементарных частиц впервые получена максимальная проектная энергия пучков - 2 x 1000 МэВ.

Изучение процессов рождения нуклон-антинуклонных пар - не единственная задача ВЭПП-2000. Еще одна важнейшая задача экспериментов - прецизионное измерение полного сечения электрон-позитронной аннигиляции в адроны (с точностью лучше 1%!) для проверки Стандартной модели, определения параметров фундаментальных физических взаимодействий.

ИЯФ СО РАН - крупнейший академический институт страны, один из ведущих мировых центров в области физики высоких энергий и ускорителей, физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. В Институте ведутся крупномасштабные эксперименты по физике элементарных частиц на электрон-позитронных коллайдерах и уникальном комплексе открытых плазменных ловушек, разрабатываются современные ускорители, интенсивные источники синхротронного излучения и лазеры на свободных электронах. По большинству своих направлений Институт является единственным в России.

Уникальные установки и оборудование Института составляют основу инфраструктуры для широкого спектра междисциплинарных научных и научно-технологических исследований, проводимых в созданных при Институте четырех Центрах коллективного пользования: Сибирском Центре синхротронного излучения, Центре фотохимических исследований, Центре геохронологии кайнозоя, Центре электронно-лучевых технологий. Возможностями Центров ежегодно пользуются сотни организаций.

ИЯФ отличает широкое многолетнее международное сотрудничество с большинством крупных зарубежных и международных центров. Ярким примером такого сотрудничества является участие ИЯФ в крупнейшем международном проекте современности - создании Большого Адронного Коллайдера в Европейском Центре Ядерных Исследований (г. Женева).

В рамках этого сотрудничества ИЯФ разработал, изготовил и поставил в ЦЕРН уникальное высокотехнологичное оборудование стоимостью около 200 млн швейцарских франков. Среди других примеров международного сотрудничества - участие в проектах B-фабрик в США и Японии, в реализации крупных европейских проектов: источника синхротронного излучения PETRA-III и рентгеновского лазера на свободных электронах (DESY, Гамбург), тяжёло-ионного ускорительного комплекса (GSI, Дармштад) и ряда других.

ИЯФ играет ключевую роль в ряде крупных российских проектов, в числе которых: Центр синхротронного излучения в НИЦ ''Курчатовский Институт'', Источник синхротронного излучения ТНК в Зеленограде, нейтронный источник для ОИЯИ в Дубне, радиографическое оборудование для исследований оборонного значения для ФГУП ''РФЯЦ-ВНИИТФ'' в Снежинске.

Институт ведет активную работу по подготовке научных и инженерно-технических кадров высшей квалификации. ИЯФ является базовым Институтом для семи кафедр физического факультета НГУ и физико-технического факультета НГТУ, на которых обучается около 200 студентов. В аспирантуре ИЯФ, НГУ и НГТУ обучается 50 человек.

Еще новости

О чем узнала, но молчала сестра Ленина

Названы имена "Сибиряков-2010", "Событие года" и обладатель звания "Сибирский характер"