Экспертиза / Financial One

Борис Бояршинов про ускорители элементарных частиц

7521

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
  • Как ИИ трансформирует бизнес-гигантов и меняет инвестиционный ландшафт
    Автор: Яна Кудрявцева 12.09.2025 14:36
    1591

    Акции Oracle пережили стремительный рост после публикации квартальной отчетности, в которой основной акцент был сделан на новых контрактах в сфере искусственного интеллекта. За один день бумаги компании подорожали на 36%, а состояние ее основателя Ларри Эллисона увеличилось на десятки миллиардов долларов до $393 млрд, превысив $384 млрд капитала Илона Маска.
    more

  • Цена нефти и газа. Отчеты МЭА и ОПЕК, прогнозы Kpler и Goldman Sachs
    Людмила Рокотянская, эксперт по фондовому рынку «БКС Мир инвестиций» 12.09.2025 12:53
    1662

    Фьючерсы на нефть марки Brent не смогли вчера развить ростовую динамику, пробили линию локального краткосрочного тренда и перешли к более глубокой коррекции. Триггером к снижению выступил прогноз МЭА — организация по-прежнему настроена весьма пессимистично относительно роста мирового спроса на нефть — как в текущем, так и в следующем годах. По версии агентства, мы движемся к профициту предложения.more

  • Марк Ойгман про израильский рынок, налоги, ИИ и психологию инвестиций
    Автор: Елена Болотина 12.09.2025 12:50
    1618

    Мировые перемены, израильский инвестиционный рынок, роль искусственного интеллекта и особенности психологии инвесторов стали главными темами интервью профессионального управляющего благосостоянием, опытного инвестора и международного банкира с 20-летним опытом работы в глобальной финансовой системе Марка Ойгмана на канале «Bitkogan Talks».more

  • Банк России снизил ключевую ставку до 17% — что делать? Мнение аналитиков
    аналитики БКС 12.09.2025 12:44
    1648

    Сегодня на заседании Банк России снизил ключевую ставку на 1 п.п., до 17%. Теоретически, для рынков акций и облигаций — это определенно благоприятное событие, но на практике рынок ожидал более агрессивное снижение до 16% — умеренно негативное влияние.more

  • Взгляд аналитика: Банк России понизил ключевую ставку до 17,00% годовых, рынок ожидал большего смягчения
    Сергй Коныгин, главный экономист банка «Синара» 12.09.2025 12:40
    1620

    Снижение ставки оказалось менее значительным, чем в большинстве своем предполагали участники рынка. В пресс-релизе вновь не читается четкий сигнал о дальнейших действиях со ставкой, хотя регулятор и намекает, что готов пересматривать ее траекторию с учетом поправок в бюджет, которые сейчас готовит правительство. more