Европа начинает строительство новой версии Большого адронного коллайдера
В Швеции начинается подготовка к сооружению гигантского ускорителя элементарных частиц - European Spallation Source (ESS). Проект стоимостью 1,38 млрд евро станет крупнейшим в мире нейтронным источником после Большого адронного коллайдера. На установке ESS будут проводиться самые разные эксперименты - физико-теоретические, биотехнологические, медицинские, а также исследования в самой перспективной ныне области нанотехнологий. Согласно планам первый запуск источника ESS пройдет в 2019 году.
Нейтроны не зря представляют для науки большой интерес: поскольку они не несут электрического заряда и могут проникать глубоко в атомы вещества, с помощью нейтронов можно напрямую исследовать атомы различных элементов. Любое другое излучение, в том числе рентгеновское, этого сделать не позволяет. Так, если с помощью рентгена можно увидеть только тяжелые элементы, то используя нейтроны - изучать и легкие элементы в момент их взаимодействия с тяжелыми, к примеру, водород и углерод. Результаты таких экспериментов обещают революционные открытия в молекулярной биологии, биомедицине и пр.
Еще одним достоинством нейтронов является то, что они по сути - крошечные магниты, и с их помощью можно эффективно исследовать магнитные свойства различных материалов, включая сверхпроводники.
Основой комплекса ESS станет 600-метровый линейный ускоритель мощностью в 5 МВт, который будет разгонять протоны или другие частицы, сталкивая их в конце пути с вольфрамовой мишенью. Столкновение ядер материала мишени с протонами приводит к расщеплению ядер, в результате чего излучаются нейтроны. Высокочувствительные датчики будут их ловить, измерять все характеристики и направлять данные в датацентр, расположенный в Копенгагене. Ускоритель ESS будет самым большим и самым мощным линейным ускорителем частиц: его мощность в 30 раз больше, чем у всех существующих ныне аналогичных установок.
По предварительным прогнозам, совместная работа нового источника нейтронов с другими установками способна повысить эффективность работы последних до 1000 раз. Физик из Датского Технического университета Хеннинг Фриис Пулсен поясняет, что благодаря этому все научные эксперименты в области сверхпроводимости, материаловедения и множестве других перспективных отраслей будут проводиться гораздо быстрее и обеспечат более точные результаты.
Пулсен добавляет, что в мире уже существуют подобные ESS установки, но генераторами нейтронов в них являются традиционные ядерные реакторы. Европейский же аналог основан на принципиально новых технологиях, что позволит избежать проблем с безопасностью, связанных с наличием ядерного реактора, а также увеличить количество излучаемых нейтронов.
Фото: enigmes.tv
Лунд на юге Швеции - средоточие разнообразных научно-исследовательских комплексов. Именно здесь находится MAX IV, самый современный синхротронный источник рентгеновского излучения, который вступит в строй в 2016 году. ESS и MAX IV будет разделять всего один километр, это позволит производить комплексные исследования, получая информацию от просвечивания образцов материалов рентгеновским и нейтронным излучением.
Ускоритель ESS сооружается на территории академгородка площадью 100 тысяч квадратных метров, разработанного архитектурной компанией Henning Larsen Architects. Здесь строятся лаборатории, офисные помещения, лектории и даже центр по приему туристов. Особое внимание уделено системе отвода дождевых и грунтовых вод, которые создадут вокруг ускорителя заболоченную местность, препятствующую проникновению на его территорию, а также территорию академгородка диких животных и непрошеных гостей. Общий штат сотрудников, которые будут заниматься обслуживанием оборудования установки ESS, составит 500 человек, а ежегодно работать с этим источником сможет от 2 до 5 тысяч ученых из разных стран.
Проект создания центра ESS существует еще с 1993 года. Изначально в организацию вошли 18 крупнейших лабораторий 11 стран. Согласно предварительным расчетам, стоимость строительства 600-метровой трубы составит 1 миллиард 380 миллионов евро - 14 миллиардов шведских крон. Шведское правительство профинансирует 35% стоимости сооружения и оплатит 10% эксплуатационных расходов. В денежном измерении это 4 млрд крон и еще по 90 млн крон ежегодно. Дания вложит в проект 12.5%, а остаток суммы распределен между другими странами в различных пропорциях. Ожидается, что первое включение ускорителя должно состояться не позже 2019 года, на на полную расчетную мощность установка выйдет в 2025 году.
