Огромный заброшенный ускоритель частиц в Подмосковье. История строительства и современное состояние

Заброшенный адронный коллайдер в Подмосковье, известный как Ускорительно-накопительный комплекс (УНК), представляет собой незавершённый проект, который был задуман в 1983 году. Этот коллайдер должен был стать первым в мире протонным коллайдером на сверхпроводящих магнитах. Строительство длилось до 1994 года, когда был завершён тоннель длиной 21 км, но проект был остановлен из-за финансовых трудностей после распада СССР и кризиса 1998 года

Предыстория и начало строительства

Идея создания протон-протонного коллайдера в СССР возникла в начале 1980-х на волне успехов советской физики элементарных частиц. Одним из главных инициаторов проекта был Бруно Понтекорво, выдающийся физик-теоретик, известный своими работами по нейтрино, это нейтральные частицы с полуцелым спином, которые участвуют только в слабом и гравитационном взаимодействиях. В отличие от других элементарных частиц, таких как электроны или протоны, нейтрино практически не взаимодействуют с материей, что делает их крайне проникающими. Это означает, что они могут свободно проходить через обычные вещества, включая Землю и даже звезды, не оставляя следов.

Понтекорво эмигрировал в СССР в 1950 году и с тех пор активно участвовал в развитии ядерной физики в стране. Его исследования осцилляций нейтрино заложили основу для многих экспериментов, в том числе планировавшихся на будущем коллайдере. Понтекорво убедил руководство страны в необходимости строительства мощного протонного ускорителя, который мог бы открыть новые горизонты в изучении элементарных частиц и фундаментальных взаимодействий.

Проект получил поддержку на самом высоком уровне, и в 1983 году было принято решение о его реализации. Местом строительства был выбран подмосковный город Протвино, где уже действовал Институт физики высоких энергий (ИФВЭ). К работе над проектом были привлечены ведущие советские физики и инженеры, среди которых выделялись Алексей Сисакян и Владимир Кадышевский.

Сисакян, на тот момент заместитель директора ОИЯИ, курировал выбор площадки и разработку технической документации. Кадышевский, известный специалист по ускорителям, отвечал за проектирование магнитной системы и других ключевых элементов коллайдера. Благодаря их усилиям и энтузиазму строителей, к 1994 году был прорыт 21-километровый тоннель, в котором планировалось разместить сверхпроводящие магниты и другое оборудование.

Проблемы во время строительства

Однако проект столкнулся с серьезными трудностями. Распад СССР в 1991 году и последовавший за ним экономический кризис привели к резкому сокращению финансирования. Многие ученые и инженеры, участвовавшие в проекте, эмигрировали на Запад в поисках лучших условий.

Тем не менее, команде энтузиастов во главе с Сисакяном удалось добиться некоторых успехов. В 1993 году был проведен первый сеанс ускорения протонов в тоннеле коллайдера, что стало важной вехой, показавшей работоспособность основных систем. Однако дальнейшее строительство было остановлено в 1994 году из-за отсутствия средств.

Топографический план УНК

Современное состояние и перспективы восстановления

В последние годы интерес к восстановлению УНК возродился. В 2021 году Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт» объявил о планах модернизации и запуска этого уникального ускорителя. Возглавляет эти усилия нынешний директор Курчатовского института Михаил Ковальчук, который считает, что восстановление коллайдера позволит вернуть России лидирующие позиции в области физики высоких энергий.

Ковальчук уверен, что УНК способен помочь в изучении фундаментальных вопросов физики, таких как свойства материи и антиматерии, а также механизмы, которые привели к образованию Вселенной. Восстановление коллайдера также может стать важным стимулом для развития высоких технологий в стране и привлечения молодых ученых в физику. Однако реализация этого амбициозного плана сопряжена с рядом вызовов. Необходимы значительные инвестиции для завершения строительства и модернизации оборудования, оценки стоимости проекта варьируются от десятков до сотен миллиардов рублей. Кроме того, учитывая, что технологии в области физики высоких энергий значительно продвинулись с момента начала строительства, потребуется обновление оборудования и технологий, что также повлечёт за собой дополнительные затраты и время.

Заключение

Сегодня, когда интерес к восстановлению коллайдера возродился, существует возможность вернуть этому проекту жизнь. Успешная реализация планов по модернизации и запуску коллайдера может стать важным шагом для российской науки, укрепляя ее позиции на мировой арене и открывая новые горизонты для исследований.

via