Bet pasirodo, už šimto kilometrų nuo Maskvos, netoli mokslo miestelio Protvino, Maskvos srities miškuose, buvo palaidotas dešimties milijardų rublių lobis. Negalite jo iškasti ir pavogti - jis amžinai paslėptas žemėje, turi vertę tik mokslo istorijai. Mes kalbame apie „Protvino“Aukštosios energijos fizikos instituto greitintuvo-saugojimo kompleksą (UNK) - beveik po didžiojo hadronų susidūrimo įrengto dydžio rutulinį požeminį objektą.
Požeminio akceleratoriaus žiedo ilgis yra 21 km. Pagrindinis 5 metrų skersmens tunelis klojamas nuo 20 iki 60 metrų gylyje (atsižvelgiant į reljefą). Be to, buvo pastatyta daugybė pagalbinių kambarių, sujungtų su paviršiumi vertikaliais velenais. Jei „Proton Collider“Protvino mieste būtų buvęs pristatytas laiku iki LHC, pagrindinės fizikos pasaulyje atsirastų naujas traukos taškas.
- „Salik.biz“
Toliau - apie pagrindinio sovietinio susidūrimo, ant kurio galėjo būti klastojama ateities fizika, istoriją.
Didžiausias projektas
Perfrazuojant pokštą "Ir aš tau sakiau - vieta prakeikta!" galime pasakyti, kad susidūrėjai neatsiranda nuo nulio - turi būti tinkamos sąlygos. Daugelis metų prieš priimant strateginį sprendimą statyti didžiausią mokslo objektą SSRS, 1960 m. Buvo įkurtas slaptasis Serpukhov-7 kaimas kaip Aukštosios energijos fizikos instituto (IHEP) bazė. Aikštelė buvo pasirinkta dėl geologinių priežasčių - šioje Maskvos srities dalyje dirvožemis, kuris yra senovės jūros dugnas, leidžia išdėstyti didelius požeminius objektus, apsaugotus nuo seisminės veiklos.
Protvino iš 325 metrų aukščio:
Reklaminis vaizdo įrašas:
1965 m. Buvo gautas miesto tipo gyvenvietės statusas ir iš vietinio upelio Protva pavadinimo kilo naujas pavadinimas - Protvino. 1967 m. Protvino mieste buvo paleistas didžiausias savo laiko akseleratorius - 70 GeV (109 elektronų voltų) protonų sinchrotronas U-70. Jis vis dar veikia ir tebėra pats daugiausiai energijos sunaudojantis greitintuvas Rusijoje.
U-70 konstrukcija.
Netrukus jie pradėjo kurti naujo akceleratoriaus projektą - protonų-protonų susidūriklį, kurio energija yra 3 TeV (1012 eV), kuris taps galingiausiu pasaulyje. JT teorinio pagrindimo darbui vadovavo akademikas Anatolijus Logunovas, teorinis fizikas, Aukštosios energijos fizikos instituto mokslinis direktorius. Kaip pirmąjį UNK greitintuvo „stiprintuvo etapą“buvo numatyta naudoti U-70 sinchrotroną.
UNK projekte turėjo būti numatytos dvi pakopos: viena iš jų turėjo gauti protono pluoštą, kurio energija 70 GeV iš U-70, ir pakelti jį iki tarpinės vertės 400–600 GeV. Antrame žiede (antrame etape) protono energija pakils iki maksimalios vertės. Abi UNK pakopos turėjo būti viename žiediniame tunelyje, kurio matmenys buvo didesni už Maskvos metro žiedo liniją. Panašumus su metro prideda ir tai, kad statybas vykdė metro statytojai iš Maskvos ir Alma-Ata.
Eksperimento planas
1. Akceleratorius U-70. 2. Injekcijos kanalas - įpurškiant protono pluoštą į UNK greitintuvo žiedą. 3. Antiprotonų kanalas. 4. Kriogeninis kūnas. 5. Tuneliai į hadronų ir neutronų kompleksus.
Devintojo dešimtmečio pradžioje pasaulyje nebuvo panašaus dydžio ir energijos greitintuvų. Nei JAV „Tevatron“(žiedo ilgis 6,4 km, energija devintojo dešimtmečio pradžioje - 500 GeV), nei CERN laboratorijos „Supercollider“(žiedo ilgis 6,9 km, susidūrimo energija 400 GeV) negalėjo fizikai suteikti reikalingų įrankių naujiems eksperimentams atlikti. …
Mūsų šalis turėjo didelę akseleratorių kūrimo ir konstravimo patirtį. 1956 metais Dubnoje pastatytas sinchronofazotronas tuo metu tapo galingiausiu pasaulyje: energija 10 GeV, ilgis apie 200 metrų. Fizikai padarė keletą atradimų U-70 sinchrotronuose, pastatytuose Protvino mieste: jie pirmiausia užregistravo antimaterijos branduolius, atrado vadinamąjį „Serpukhovo efektą“- padidino bendrą hadroninių sąveikų skerspjūvį (kiekius, kurie lemia dviejų susidūrusių dalelių reakcijos eigą) ir daug daugiau.
Dešimt metų darbas
1983 m. Statybvietėje buvo pradėti kasybos metodai, naudojant 26 vertikalius velenus.
Visapusiškas UNK tunelio modelis.
Keletą metų statybos buvo vykdomos vangiai - ėjome tik pusantro kilometro. 1987 m. Buvo išleistas vyriausybės dekretas dėl darbo suintensyvėjimo, o 1988 m. Pirmą kartą nuo 1935 m. Sovietų Sąjunga užsienyje įsigijo du modernius „Lovat“tunelio gręžimo kompleksus, kurių pagalba „Protontonnelstroy“pradėjo statyti tunelius.
Kodėl jums reikėjo nusipirkti tunelio skydą, jei prieš tai penkiasdešimt metų šalyje sėkmingai pastatė metro? Faktas yra tas, kad 150 tonų „Lovat“mašinos ne tik gręžėsi su labai dideliu skverbimosi tikslumu - iki 2,5 centimetro, bet ir tunelio stogą išklojo 30 centimetrų betono sluoksniu su metaline izoliacija (įprasti betoniniai blokeliai, iš vidaus suvirinti metalo izoliacijos lakštu). … Daug vėliau, Maskvos metro, nedidelė atkarpa Trubnaja-Sretensky bulvaro atkarpoje bus pagaminta iš blokų su metaline izoliacija.
Įpurškimo kanalas. Į betonines grindis nugrimzta elektrinio lokomotyvo bėgiai.
1989 m. Pabaigoje buvo pravažiuota apie 70% pagrindinio žiedinio tunelio ir 95% įpurškimo kanalo, tunelio, kurio ilgis yra didesnis nei 2,5 km, skirto spinduliui perduoti iš U-70 į UNK. Pastatėme tris pastatus (iš planuojamų 12) inžinerinės paramos, pradėjome antžeminių įrenginių statybą visame perimetre: daugiau nei 20 pramonės objektų su daugiaaukščiais pramoniniais pastatais, į kuriuos buvo nutiestas vandentiekis, šildymas, suspausto oro maršrutai, aukštos įtampos elektros linijos.
Tuo pačiu laikotarpiu projektui kilo finansavimo problemų. 1991 m., Žlugus SSRS, UNK buvo galima nedelsiant atsisakyti, tačiau nebaigto tunelio išsaugojimo išlaidos būtų buvusios per didelės. Sunaikintas, užtvindytas požeminio vandens, jis gali kelti grėsmę viso regiono ekologijai.
Požeminio tunelio žiedo uždarymas užtruko dar ketverius metus, tačiau akceleratoriaus dalis beviltiškai atsiliko - buvo pagaminta tik apie ¾ pirmojo UNK etapo greitintuvo konstrukcijos ir reikėjo tik keliasdešimt superlaidžių konstrukcijų magnetų (ir reikėjo po 2500, kurių kiekvienas sveria apie 10 tonų). …
Stovas, skirtas magnetams išbandyti.
Štai pasivaikščiojimas po šį turtą su tinklaraštininku Samnamosu:
Mes pradėsime savo žygį nuo vietos, kurioje paskutiniame posūkyje buvo atliktas skydo tunelis.
Čia daug purvo, kai kur yra gana užtvindytos vietos.
Šakos prie bagažinės.
Mano narvas.
Kai kuriose vietose yra kryžminių jungčių su uždarais avariniais darbais.
Įrangos kambarys.
Vamzdžių kaupiklis.
Ir tada bėgiai yra įterpiami į betoną.
„Neptūnas“- „didžiausia salė su sistema“.
Tai didžiojo žiedo pietinė dalis. Tunelis čia beveik paruoštas - buvo sumontuoti net įterpti įtaisai energijos įėjimams, taip pat paties akseleratoriaus stovai.
Fotografavimo metu.
Ir ši salė veda link veikiančio mažo akceleratoriaus žiedo, kur jau vykdomi tyrimai, todėl eisime toliau dideliu ratu.
Netrukus švarus tunelis pasibaigė ir paskutinė tunelio atkarpa nuėjo ten, kur yra kasykla, nuo kurios mes ir pradėjome.
Gylis yra apie 60 metrų. Praleidę 19 valandų po žeme, mes paliekame požemį …
Magnetinė sistema yra viena svarbiausių akceleratoriuje. Kuo didesnė dalelių energija, tuo sunkiau jas nusiųsti žiediniu keliu ir, atitinkamai, tuo stipresni turėtų būti magnetiniai laukai. Be to, daleles reikia sukoncentruoti taip, kad jos neatskleistų viena kitos, kol skraido. Todėl kartu su magnetais, kurie suka daleles ratu, reikia ir fokusuojančių magnetų. Maksimalią greitintuvų energiją iš esmės riboja magnetinės sistemos dydis ir kaina.
Įpurškimo tunelis buvo vienintelė komplekso dalis, kuri buvo 100% baigta. Kadangi UNK orbitos plokštuma yra 6 m žemiau nei U-70, kanale buvo įrengta išplėsta magnetų dalis, užtikrinanti spindulio pasisukimą 64 °. Joninė-optinė sistema atitiko fazės, išmetamos iš U-70, tūrį su tunelio posūkių struktūra.
Tuo metu, kai tapo aišku, kad „nėra pinigų ir turime išlaikyti“, buvo sukurta ir gauta visa siurbimo kanalo vakuuminė įranga, siurbimo sistemos, energijos tiekimo įrenginiai, valdymo ir stebėjimo sistemos. Dulkių vamzdis, pagamintas iš nerūdijančio plieno, kurio slėgis yra mažesnis kaip 10 (iki –7) mm Hg, yra greitintuvo pagrindas, dalelės juda išilgai jo. Įpurškimo kanalo vakuuminių kamerų ir dviejų akceleratoriaus pakopų, pagreitintų protonų pluošto ištraukimo ir išmetimo kanalų bendras ilgis turėjo būti apie 70 km.
Buvo pastatyta 15 x 60 m2 ploto „Neptūno“salė, kurioje turėjo būti greitintuvo taikiniai ir valdymo įranga.
Mažieji technologiniai tuneliai.
Pradėtas kurti unikalus neutronų kompleksas - UNK išsklaidytos dalelės būtų išleidžiamos į žemę per atskirą tunelį, link Baikalo ežero, kurio apačioje yra įmontuotas specialus detektorius. Prie Baikalo ežero vis dar egzistuoja neutrinoskopas, esantis 3,5 km nuo kranto, kilometro gylyje.
Visame tunelyje po pusantro kilometro buvo statomos požeminės salės, kuriose tilptų didelė įranga.
Be pagrindinio tunelio, buvo pastatytas dar vienas - techninis (pavaizduotas aukščiau), skirtas kabeliams ir vamzdžiams.
Tunelis turėjo tiesines atkarpas, skirtas technologinėms greitintuvo sistemoms išdėstyti, schemoje pažymėtoms kaip „SPP-1“(tai yra, kai patenka U-70 dalelių pluoštas) ir „SPP-4“(dalelės iš čia pašalinamos). Jos buvo išplėstos, iki 9 metrų skersmens ir apie 800 metrų ilgio, salės.
60 m gylio vėdinimo velenas (jis taip pat yra KDPV).
Mirtis ir perspektyvos
1994 m. Statybininkai surinko paskutines ir sunkiausias hidrogeologines sąlygas (dėl gruntinio vandens) 21 kilometro tunelio atkarpą. Tuo pačiu laikotarpiu pinigai praktiškai išdžiūvo, nes projekto išlaidos buvo proporcingos statant atominę elektrinę. Nebuvo įmanoma užsakyti įrangos ar mokėti darbo užmokestį darbuotojams. Padėtį pablogino 1998 m. Krizė. Priėmus sprendimą dalyvauti didžiojo hadronų susidūrėjo paleidime, UNK buvo galutinai apleista.
Dabartinė tunelių, kurie vis dar yra stebimi, būklė.
LHC, kuriam buvo pavesta vykdyti veiklą 2008 m., Pasirodė modernesnis ir galingesnis, pagaliau užmušantis idėją reanimuoti Rusijos susidūrėją. Tačiau neįmanoma tiesiog palikti milžinišką kompleksą ir dabar tai yra „lagaminas be rankenos“. Kiekvienais metais iš federalinio biudžeto išleidžiami pinigai sargybinių priemonių priežiūrai ir vandens siurbimui iš tunelių. Lėšos taip pat išleidžiamos daugybės salių, kurios pritraukia pramoninės egzotikos mėgėjus iš visos Rusijos, betonavimui.
Per pastaruosius dešimt metų buvo pasiūlytos įvairios komplekso atnaujinimo idėjos. Tunelyje galėtų būti superlaidi indukcinė saugykla, kuri padėtų išlaikyti viso Maskvos regiono elektros tinklo stabilumą. Arba ten būtų galima pasidaryti grybų fermą. Idėjų yra daug, tačiau jos visos neleidžia trūkti pinigų - net palaidoti kompleksą ir užpildyti jį betonu yra per brangu. Tuo tarpu neprašyti mokslo urvai išlieka paminklu neišsipildžiusiai sovietinių fizikų svajonei.
LHC buvimas nereiškia, kad bus pašalinti visi kiti susidūrėjai. Didžiosios energijos fizikos instituto U-70 greitintuvas vis dar yra didžiausias veikiantis Rusijoje. Sunkusis jonų greitintuvas NIKA statomas Dubnoje netoli Maskvos. Jos ilgis yra gana trumpas - NIKA apims keturis 200 metrų žiedus, tačiau sritis, kurioje veiks kollideris, turėtų suteikti mokslininkams galimybę pastebėti „ribinę“būseną, kai branduoliai ir iš atominių branduolių išsiskiriančios dalelės egzistuoja vienu metu. Fizikai ši sritis laikoma viena perspektyviausių.
Tarp fundamentinių tyrimų, kurie bus atlikti naudojant NIKA kolliderį, yra ankstyvosios Visatos mikroskopinis modelis. Mokslininkai ketina naudoti kolidrą ieškant naujų vėžio gydymo metodų (naviko švitinimas dalelių pluoštu). Be to, instaliacija naudojama norint išsiaiškinti radiacijos poveikį elektronikos veikimui. Naujojo akceleratoriaus konstrukciją planuojama baigti 2023 m.
Tačiau skaitytojai iškart pastebėjo, kad būtent šia linkme Didžioji Maskva išsiplėtė:
Nors vis dar yra informacijos, kad kai kur yra ISF (panaudoto branduolinio kuro saugojimas).