Экспертиза / Financial One

Борис Бояршинов про ускорители элементарных частиц

7800

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
  • Возможность повышения ключевой ставки ЦБ РФ: аргументы «за» и «против»
    Наталья Мильчакова, аналитик Freedom Global 10.07.2026 18:45
    865

    На текущей неделе глава Российского союза промышленников и предпринимателей (РСПП) Александр Шохин не исключил повышения ключевой ставки ЦБ РФ на заседании совета директоров 24 июля. Однако глава РСПП уточнил, что повышение «ключа» в условиях топливного дефицита было бы неправильным, и в связи с этим базовым сценарием решения по ключевой ставке, которое будет принято 24 июля, он считает сохранение ставки на действующем уровне в 14,25% годовых.more

  • Запасы нефти в США упали до минимума с 1984 года
    Владимир Чернов, аналитик Freedom Global 10.07.2026 18:33
    820

    По данным EIA за прошлую неделю совокупные запасы нефти в США вместе со стратегическим резервом опустились достигли минимумов мая 1984 года. При этом коммерческие запасы сырой нефти выросли почти на 3 млн баррелей.more

  • МЭА снизило прогноз мировых поставок нефти
    Владимир Чернов, аналитик Freedom Global 10.07.2026 18:06
    841

    Международное энергетическое агентство (МЭА) в июльском отчете с большей осторожностью оценивает перспективы нефтяного рынка. Месяц назад агентство ожидало, что восстановление поставок через Ормузский пролив позволит увеличить мировую добычу в 2027 году примерно на 8 млн баррелей в сутки и сформировать заметный избыток предложения. Обновленный прогноз предполагает этот показатель на уровне 7,5 млн баррелей и ставит его динамику в прямую зависимость от сохранения безопасного судоходства. В июне мировая добыча выросла на 4,1 млн баррелей в сутки после открытия пролива, что на 9,4 млн ниже уровня до военной операции США.more

  • Ставки по рыночной ипотеке в июле снизились: что дальше?
    Наталья Мильчакова, аналитик Freedom Global 10.07.2026 17:29
    850

    К началу июля средняя ставка по рыночной ипотеке, по данным ЦБ, опустилась до 18,7% годовых с более 22–23% на начало года, что обусловлено соответствующей динамикой ключевой ставки. При этом в связи с анонсированными регулятором планами более плавно корректировать монетарные условия тенденция к снижению процентов по кредитам стала менее выраженной. Если Банк России июле оставит свою ставку без изменений удешевления кредитов либо замедлится, лило приостановится.more

  • МВФ повысил прогноз цен на нефть
    Владимир Чернов, аналитик Freedom Global 10.07.2026 17:04
    897

    МВФ в июльском бюллетене пересмотрел сразу несколько важных для рынков прогнозов. Главный для России — это нефть, теперь средняя расчетная цена корзины Brent, Dubai и WTI на 2026 год ожидается около $89 за баррель. В таблице фонда это соответствует росту цен на нефть почти на 32% к 2025 году, а по сравнению с апрельским прогнозом оценка годового роста стала выше примерно на 10 п.п. По газу МВФ также ждет рост на 22% к прошлому году.more