Экспертиза / Financial One

Борис Бояршинов про ускорители элементарных частиц

7718

Историю создания, разновидности и методы применения ускорителей элементарных частиц обсудили с физиком-ядерщиком Борисом Бояршиновым.

Делимся мнением эксперта от первого лица.

Говоря об ускорении элементарных частиц, важно начать с истории. Первые элементарные частицы, которые ускоряли, были электронами. Тогда еще не существовало настоящих ускорителей – сама идея создать ускоритель даже не пришла бы никому в голову. Существовавшие на тот момент эксперименты назывались «опыты с катодными лучами».

Процесс был довольно простым. В опытном устройстве использовался стеклянный баллон, наполненный газом. На одном конце баллона находился отрицательно заряженный катод, а на другом – положительно заряженный анод. Интересно, что анод мог располагаться даже за пределами баллона, просто создавая электрическое поле. Когда катод нагревался, происходила эмиссия электронов. Электроны ускорялись и двигались в разреженном газе. Этот процесс назывался термоэмиссией.

В результате происходили удивительные явления: электроны, двигаясь, возбуждали атомы газа, заставляя их светиться. После того как электроны теряли свою энергию, свечение исчезало, и процесс повторялся. Это был первый этап исследования поведения электронов, но даже в тот момент нельзя было назвать процесс ускорением частиц в современном смысле.

Настоящие ускорители начали появляться чуть позже, когда люди стали использовать электростатические генераторы. Эти устройства создавали сильные электрические поля, которые можно было применять для ускорения частиц. Например, все мы помним, как в школе натирали эбонитовую палочку об ткань или шкуру, а затем прикладывали ее к большому металлическому шару, называемому индуктором. В итоге получалась искра. Кстати, электрическая искра – это результат ускорения заряженных частиц.

Позже появилась более сложная техника – генераторы Ван де Граафа. Они стали довольно популярными. Принцип работы этого устройства основывается на механическом процессе накопления заряда. В самом устройстве находится большая металлическая сфера, на которой и аккумулируется электрический заряд. Для накопления заряда человеку нужно просто покрутить ручку. Такой генератор способен создать очень высокое напряжение, и его можно использовать для ускорения частиц. Кроме того, когда генератор Ван де Граафа работает, создавая электрические разряды (например, искры), он может производить электромагнитные волны в широком спектре частот.

С развитием науки появилась новая техника – бетатрон. Почему именно «бета»? Дело в том, что раньше электроны назывались бета-частицами, и это название осталось. Бетатрон – сложное устройство, основной принцип работы которого основан на взаимодействии частицы с переменным магнитным полем, ускоряющим ее движение. Бетатроны используются в самых разных областях, например, для получения мощных импульсов рентгеновского излучения. С помощью рентгеновских лучей можно просвечивать крупные объекты – от металлических конструкций до кирпичной кладки.

Помимо бетатронов, стоит отметить рентгеновские трубки, которые также ускоряют электроны. Ускоренные электроны двигаются от катода к аноду, попадают в антикатод и тормозятся, что приводит к выделению рентгеновского излучения. Эти устройства широко используются в медицине для диагностики – например, при получении рентгеновских снимков.

Что интересно, до недавнего времени у нас в домах было нечто вроде маленького электронного ускорителя – это телевизор с электронной лучевой трубкой. В телевизоре электроны ускорялись в электронно-лучевой пушке, а затем магнитные поля направляли их на экран, где они, взаимодействуя с фосфорным покрытием, создавали изображение. Это еще один пример использования ускорителей для повседневных целей.

Теперь давайте перейдем к более сложным и мощным ускорителям. Например, циклотрон – это устройство, в котором заряженные частицы ускоряются по круговой траектории под действием постоянного магнитного поля и переменного электрического поля. Такие ускорители используются в научных исследованиях, в том числе в ядерной физике. Циклотроны нашли применение в таких ведущих научных учреждениях, как Объединенный институт ядерных исследований в Дубне, для синтеза тяжелых элементов, а также для исследования термоядерных реакций.

Андрей Виноградов про «Аэрофлот», X5 и золото

О ключевых событиях и тенденциях на финансовых рынках, динамике акций ключевых компаний и перспективах золота рассказал аналитик NZT Rusfond Андрей Виноградов.

За последние два месяца индекс Мосбиржи вырос на 23%, и этот скачок Андрей Виноградов назвал настоящим ралли. «Главными драйверами роста стали ожидания остановки повышения ставок и позитивные новости в геополитике», – отметил эксперт. Тем не менее, он подчеркнул, что инфляция остается ключевым вызовом. С начала года инфляция выросла на 1%, что значительно превышает показатели прошлых лет.

Кроме того, Центральный банк ожидает пика ставки в апреле, однако, как указал финансист, «снижение ставок в ближайшей перспективе маловероятно».

Продолжение





Вернуться в список новостей

Комментарии (0)
Оставить комментарий
Отправить
Новые статьи
  • Аналитики Freedom Finance Global повысили целевую цену по акциям Flexsteel до $57
    аналитики Freedom Finance Global 24.04.2026 17:22
    599

    Flexsteel (FLXS) представила смешанные результаты за III кв. 2026 ФГ: выручка оказалась ниже наших ожиданий и консенсуса на фоне более слабого спроса в натуральном выражении, который более чем нивелировал эффект от ценовых повышений, тогда как прибыль существенно превысила прогнозы благодаря более высоким маржинальным показателям и дисциплине затрат. Мы повышаем целевую цену до $57 с $54 и подтверждаем рекомендацию «Покупать». Потенциал роста составляет порядка 16%.more

  • Глава МЭА: «Мы столкнулись с крупнейшей угрозой энергетической безопасности в истории»
    Яна Кудрявцева 24.04.2026 16:30
    615

    Глава Международного энергетического агентства Фатих Бироль в интервью CNBC охарактеризовал происходящее на энергетических рынках как крупнейший кризис за всю историю. По его оценке, масштаб текущих потрясений уже превышает последствия нефтяных шоков 1970-х годов и продолжает нарастать.more

  • Аналитики Freedom Finance Global рекомендуют продавать акции Halliburton
    аналитики Freedom Finance Global 24.04.2026 15:56
    622

    Конфликт на Ближнем Востоке негативно повлиял на результаты Halliburton Co. (HAL). В первом квартале 2026 года выручка Halliburton (HAL) сократилась г/г и кв/кв. Скорректированный EPS упал г/г на 8,3%. Также компания снизила байбэк до $100 млн за квартал, по сравнению с $250 млн кварталом ранее. Негативные тенденции на рынке нефти, вероятно, продолжат оказывать давление на результаты компании в 2026 году.more

  • Банк России снизил ставку до 14,5%, но ужесточил прогнозы на фоне инфляционных рисков и бюджетной неопределенности
    Ольга Беленькая, руководитель отдела макроэкономического анализа ФГ «Финам» 24.04.2026 15:13
    686

    На опорном заседании 24 апреля Банк России в восьмой раз снизил ключевую ставку на 50 б.п., до 14,5%. Решение совпало с нашими ожиданиями и с консенсус-прогнозом. Сигнал остался умеренно-мягким: «Банк России будет оценивать целесообразность дальнейшего снижения ключевой ставки на ближайших заседаниях в зависимости от устойчивости замедления инфляции, динамики инфляционных ожиданий, а также от оценки рисков со стороны внешних и внутренних условий».more

  • Инженер во главе Apple: кто такой Джон Тернус?
    Андрей Ададуров 24.04.2026 14:30
    663

    Назначение Джона Тернуса на пост генерального директора Apple стало одним из ключевых событий в компании за последние 15 лет. Уже в сентябре он сменит Тима Кука, который займет должность исполнительного председателя совета директоров.more