Экспертиза / Financial One

Борис Бояршинов про ускорители элементарных частиц

7842

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
  • Российский рынок акций демонстрирует рост на фоне сохранения геополитического оптимизма
    Дмитрий Лозовой, аналитик ФГ «Финам» 07.09.2026 19:40
    298

    Российский рынок акций в понедельник растет на фоне сохранения геополитического оптимизма. Поддержку инвесторам оказывают заявления американских представителей после переговоров в Москве и Киеве. Спецпосланник президента США Стив Уиткофф сообщил о «большом прогрессе» и новых идеях по украинскому урегулированию, а также допустил скорое объявление о трехстороннем формате переговоров США, России и Украины. more

  • Геополитические ожидания подталкивают рынок выше
    Елена Кожухова, аналитик ИК «ВЕЛЕС Капитал» 07.09.2026 19:30
    267

    Российский рынок акций к окончанию основной сессии отвоевал внутридневные потери и вышел в плюс, не оставляя надежд на улучшение геополитической ситуации в украинском кризисе. Индекс Мосбиржи к 18:30 мск вырос на 0,48%, до 2264,38 пункта. Индекс РТС увеличился на 0,95%, до 827,69 пункта, ощущая поддержку в том числе со стороны валютного фактора.more

  • Рубль. Решение по ставке останется на втором плане
    Юрий Кравченко, начальник отдела анализа банков и денежного рынка ИК «ВЕЛЕС Капитал» 07.09.2026 19:20
    273

    С начала сентября рубль остается под давлением: официальный курс доллара закрепился в зоне 86–87 руб., то есть заметно выше августовского среднего уровня. По нашим оценкам, основным фактором давления на российскую валюту остается геополитическая премия за риск. Она связана с санкционной неопределенностью, переговорным фоном и инфраструктурно-логистическими рисками, влияющими на устойчивость экспортных потоков.more

  • Роснефть ждет отмены санкций?
    Наталья Мильчакова, аналитик Freedom Global 07.09.2026 19:10
    361

    В Евросоюзе произошло знаковое событие: в ЕС отменили санкции против литовской «дочки» Интер РАО и блокировку ее активов. Несмотря на то, что энергохолдинг подпал под ограничения в июле текущего года, Высший административный суд Литвы заморозил активы ее дочерней структуры еще в 2022 году, так как материнская компания принадлежит государству и на ее деятельность могут оказывать влияние подсанкционные лица.more

  • Фондовый рынок оценил итоги долгожданного визита американцев в Москву
    Наталья Мильчакова, ведущий аналитик Freedom Global 07.09.2026 19:01
    368

    В понедельник, 7 сентября, российский фондовый рынок в течение всего дня не понимал, в какую сторону двигаться. Открывшись в минусе, рынок в течение дня пытался менять направление на рост. К концу дня «медвежья» активность на рынке немного спала, эту «нишу» мгновенно заполнили «быки», хотя и не слишком многочисленные. Номинированный в рублях индекс Мосбиржи к вечеру вырос на 0,04%, который поднялся чуть выше знаковых 2250 пунктов, а долларовый РТС - на 0,5%.more