Новости 27 декабря 2023 г. 11:53

Мюонный коллайдер - будущий хайтек ускорителей, считают эксперты

Новосибирск. 27 декабря. ИНТЕРФАКС - Использование пучков короткоживущих частиц - мюонов, в 207 раз более тяжелых, чем электроны в коллайдерах, чрезвычайно перспективно для изучения физики микромира, но требует решения множества технологических задач, считают новосибирские ученые.

"С точки зрения развития ускорительных технологий мюонный коллайдер является очень мощным драйвером - здесь необходимо развивать сверхпроводящие и ускоряющие системы, чтобы сделать пучок-драйвер - протонный пучок огромной интенсивности на огромную среднюю мощность. Это очень мощная, дорогая и опасная в плане производства радиационного мусора машина", - сказал "Интерфаксу" директор Института ядерной физики СО РАН (ИЯФ, Новосибирск) Павел Логачев, комментируя инициативу специалистов в США по разработке такой установки.

Он отметил, что к настоящему времени не создано установок, которые могли бы производить мюоны в нужном количестве.

"Это история еще лет на 10-15, чтобы систему охлаждения ускорителя мюонов довести до работающего состояния. А дальше - накопители, кольцевые ускорители - это уже более или менее понятные технологии", - сказал Логачев.

К "будущему хайтеку ускорительной отрасли" он отнес также создание мишени из вещества с тяжелым ядром, которая будет принимать удар протонного пучка, канал, по которому пионы (частицы-переносчики ядерных сил в атомном ядре) будут распадаться на мюоны.

"Если государство поставит перед нами такую задачу, мы ее решим, мы не хуже американцев понимаем, что для этого нужно", - отметил директор ИЯФ.

По его мнению, разработка этих устройств, скорее всего, даст выходы в развитие медицины и промышленных технологий.

В свою очередь замдиректора ИЯФ Иван Логашенко уточнил агентству, что мюонный коллайдер объединяет лучшие качества электрон-позитронных и протонных коллайдеров, поскольку мюоны, как и электроны с позитронами, не имеют внутренней структуры, но при этом тяжелые, поэтому их можно разогнать до очень высокой энергии.

"Создание мюонного коллайдера - это мечта физики элементарных частиц. Мюонный коллайдер на 1 ТэВ (тераэлектронвольт - ИФ) был бы интереснее и, по крайней мере, не уступал бы Большому адронному коллайдеру, в котором 13 ТэВ", - сказал Логашенко.

При этом, если коллайдер FCC (Future Circular Collider), который придет на смену Большому адронному коллайдеру, будет иметь 100-километровый туннель, то мюонный коллайдер был бы гораздо компактнее, отметил он.

Замдиректора ИЯФ уточнил, что к настоящему времени группа планирования приоритетов в физике элементарных частиц в США по заданию Министерства энергетики США и Национального научного фонда предложила запустить программу исследований, касающихся возможности создания такого коллайдера.

Создание работающей установки может потребовать десятков лет, добавил он.

"В Америке, вообще говоря, опыт большой в производстве мюонов", - сказал Логашенко, отметив, что в экспериментах по измерению магнитного момента мюона в США создается несколько десятков тысяч частиц.

"А нужно для этого коллайдера, наверное, несколько десятков миллиардов, масштаб такой. Есть еще шаг в миллион раз, но они пошли по этому пути, это очень интересно, и мы будем за этим внимательно наблюдать и максимально участвовать", - подчеркнул собеседник агентства.

Мюон - элементарная частица из семейства лептонов (частиц, не участвующих в ядерном взаимодействии) с временем жизни около 2 микросекунд и массой, примерно в 207 раз больше, чем у электрона. Также к лептонам относят тау-лептон и нейтрино. Мюоны обнаруживаются на Земле в космических лучах.

Идея использовать мюоны в коллайдерах была высказана еще в начале 1970-х годов, одним из ее авторов был Александр Скеринский, возглавлявший ИЯФ в 1977-2015 годы, в настоящее время - научный руководитель ИЯФ.

Теги
Читайте нас в
  • ya-news
  • ya-dzen
  • google-news
Показать еще