Экспертиза / Financial One

Борис Бояршинов про ускорители элементарных частиц

7873

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
  • Цена нефти и газа. Новая попытка разворота вниз
    Андрей Мамонтов, эксперт по фондовому рынку «БКС Мир инвестиций» 20.10.2026 17:13
    82

    Фьючерсы на нефть марки Brent завершили понедельник падением на 0,68%. Еще одна волна роста происходит на фоне новых атак йеменских хуситов на нефтяное месторождение Шайба. Пока нет пробоя максимума 111,99, появилась новая попытка разворота вниз. Ждем окончание проторговки для подтверждения начала коррекции. В случае слома поддержки $109 высока вероятность начала коррекции к целям $107,72–107,06 и $103,3.more

  • Доллар теряет позиции к рублю на фоне смягчения санкционной риторики и коррекции DXY
    Николай Дудченко, аналитик ФГ «Финам» 20.10.2026 16:37
    113

    Курс USD/RUB на OTC находится вблизи уровня 82,7. За полную прошлую неделю курс доллара опустился на 2,4%, а с начала текущей недели курс снижается еще на 0,4%. Средний курс доллара с начала текущего года складывается на уровне 78,7. В октябре средний курс доллара находится на уровне 84,1.more

  • Акциям Северстали предстоит побороться за среднесрочный тренд
    Елена Кожухова, аналитик ИК «ВЕЛЕС Капитал» 20.10.2026 14:50
    170

    Российский фондовый рынок к середине сессии находился в плюсе, продолжая отыгрывать улучшение геополитического фона. Индекс Мосбиржи к 14.00 мск вырос на 1,28%, до 2463,22 пункта, по ходу сессии достигнув 2471 пункта – очередного максимума с середины июня. Индекс РТС увеличился на 1,28%, до 936,67 пункта, ранее поднявшись до 939 пунктов – пика с начала июля. more

  • Падение акций ИИ-компаний может стать серьезной угрозой для доллара
    Яна Кудрявцева 20.10.2026 14:30
    189

    Распродажа акций крупнейших американских технологических компаний может привести к оттоку иностранного капитала из США и ослаблению доллара. Такой вариант развития событий допустил экономист Барри Эйхенгрин. По его мнению, мировая финансовая система приближается к переломному моменту, когда доллар начнет быстрее терять свои позиции в пользу других валют.more

  • Индекс Мосбиржи приближается к 2500 пунктам на ожиданиях переговоров
    Владимир Чернов, аналитик Freedom Global 20.10.2026 13:42
    245

    Индекс Мосбиржи к 12:30 мск растет на 1,31%, до 2464,04 пункта. РТС прибавляет 1,31%, поднимаясь до 936,88 пункта, а индекс голубых фишек повышается на 1,45%.more