Экспертиза / Financial One

Борис Бояршинов про ускорители элементарных частиц

7709

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
  • Отчетность Северстали – претензия на «дно»
    Евгений Локтюхов, начальник отдела экономического и отраслевого анализа ПСБ 22.04.2026 11:08
    49

    Северсталь представила финансовые и операционные данные за 1 квартал:more

  • Индекс Мосбиржи может вырасти до 2800–2850 пунктов на ослаблении санкционных рисков
    Наталья Мильчакова, аналитик Freedom Finance Global 22.04.2026 10:55
    55

    Глава евродипломатии Кая Каллас заявила, что ожидает в среду «положительных решений» относительно предоставления кредита Украине на 90 млрд евро и прогресса в обсуждении нового 20-го пакета санкций против российской экономики. Потенциально это может означать продолжение эскалации украинского конфликта и ужесточение санкций против России, в том числе со стороны США. На этом фоне переговорный процесс России, Украины и США может опять быть поставлен на паузу на неопределенный срок.more

  • В фокусе дня – нефть, электроэнергетика и цветные металлы
    Наталья Мильчакова, аналитик Freedom Finance Global 22.04.2026 10:32
    104

    В среду, 22 апреля, российский фондовый рынок открыл утренние торги небольшим и неустойчивым ростом. Индекс Московской биржи в моменте повышается на 0,03%, хотя в любой момент картина рынка может смениться на такой же небольшой минус. Динамика российского фондового рынка отражает неустойчивые тренды в геополитике и нестабильные цены на нефть. more

  • Риски укрепления рубля сохраняются, возможно тестирование уровня в 10,8 руб. за юань
    Денис Попов, управляющий эксперт Центра аналитики и экспертизы ПСБ 22.04.2026 10:06
    118

    Курс рубля продолжает попытки дальнейшего укрепления. Накануне эти попытки были купированы локальным усилением спроса на валюту, который формируется на фоне ожиданий разворота курсового тренда вследствие возможного старта покупок юаней Минфином с начала мая. Дополнительные разъяснения по решению Минфина возможны в ближайшую неделю, и они снова будут влиять на рынок, сдерживая тренд к укреплению рубля. more

  • Поставки казахстанской нефти в Германию через «Дружбу» остановятся с мая
    Владимир Чернов, аналитик Freedom Finance Global 21.04.2026 18:15
    463

    Россия с 1 мая может остановить транзит казахстанской нефти в Германию трубопроводу «Дружба». По данным Reuters, в 2025 году по этому маршруту страна получила 2,146 млн тонн нефти, а в первом квартале 2026-го — 730 тыс. тонн. Сырье из Казахстана с 2023 года шло на НПЗ PCK в Шведте после разрыва прежних энергетических связей Берлина с Москвой. Кремль заявил, что будет проверять эту информацию.more