Колайдер NICA допоможе лікувати рак та рятувати від загибелі супутники - РІА Новини
МОСКВА, 9 серпня — РІА Новини. Головне завдання колайдера NICA, який планується побудувати в Підмосков'ї — вивчення екзотичного стану матерії, кварк-глюонного "супу", який існував у перші миті після Великого вибуху, проте ця установка допоможе вченим у створенні безпечних АЕС, нових методів лікування раку та навіть підвищенні надійності космічної електроніки, сказав РІА Новости Володимир Кекелідзе, директор Лабораторії фізики високих енергій Об'єднаного інституту ядерних досліджень.
"Можливі прикладні застосування - це і трансмутація ядерних відходів, і пошук нової безпечної ядерної енергетики, нових методів променевої терапії, це може стати базою для тестування радіоелектронних компонентів", - сказав Кекелідзе.
Напередодні представники п'яти країн, а також України підписали протокол про намір брати участь у будівництві колайдера NICA, який почне працювати в Об'єднаному інституті ядерних досліджень у підмосковній Дубні в 2017 році.
Спробувати кварковий суп
Фізики під час спостережень за зіткненнями ядер важких іонів у прискорювачах, зокрема, на колайдері RHIC у Брукхейвені вперше виявили виникнення "кваркової рідини", настільки щільної та гарячої, що сильна взаємодія не збирала їх у адрони. Вчені вважають, що цей кварковий "суп" міг існувати миттєво після народження Всесвіту.
У дубненському колайдері стикатимуться пучки ядер золота, розігнані назустріч один одному до енергій 5,5 гігаелектронвольта на нуклон. У точці зіткнення на надкороткий час народжуватимуться краплі кварк-глюонної рідини. Вчені відзначають, що NICA працюватиме в "прикордонному" діапазоні енергій,там, де існує так звана "змішана фаза", перехідний стан на межі між кварковою та ядерною матерією. Цей діапазон не закритий іншими прискорювачами, тому фізики ОІЯД зможуть отримати унікальні результати.
Безпечний атом
Майбутній колайдер складатиметься з цілого сімейства прискорювачів, два з яких вже працюють — це початковий лінійний прискорювач і надпровідний прискорювач нуклотрон, збудований у 1993 році будівлі знаменитого за радянських часів дубненського синхрофазотрона. У 2015 році планується запустити третій ступінь прискорювача — бустер, звідки іони підуть у кільця колайдера. Вже на стадії роботи бустера вчені зможуть розпочати низку прикладних досліджень, наприклад, у галузі технології нових безпечних ядерних енергетичних установок, так званих субкритичних реакторів.
"Ми шукаємо нові можливості в новій енергетичній галузі, де поки що мало даних. Нинішні реактори завантажують паливом, і вони далі працюють самі по собі, ви їх можете тільки заглушити. А тут йде керована ядерна реакція. Включив рубильник - пішла реакція, вимкнув - все зупинилася", - сказав Кекелідзе.
Концепцію таких реакторів було запропоновано нобелівським лауреатом Карло Руббіа (Carlo Rubbia). Ця технологія передбачає "обстріл" іонами уранової мішені, яка, у свою чергу, стає джерелом енергії і дозволяє отримати енергію.
"У нас є унікальна 20-тонна уранова мішень, що залишилася з радянських часів, і пучки іонів з енергіями в кілька гігаелектронвольт - таке поєднання є тільки у нас. Ми повинні показати, чи буде за певних енергій вихід нейтронів той, який дозволяє розвивати цю безпечну технологію. Ми зобов'язані закрити це вікно", - сказав учений.
Інший напрямок"Трансмутація", переробка ядерних відходів. Вчені пропонують обстрілювати важкими іонами відпрацьоване ядерне паливо. "Радіоактивні елементи при опроміненні пучками ядер розпадаються і переходять у довгоживучі або навпаки дуже короткоживучі ізотопи, і вже не становлять небезпеки", - сказав учений.
Променева терапія
Для лікування багатьох типів ракових пухлин краще використовувати не традиційну променеву терапію - гамма або рентгенівське випромінювання, а пучки частинок, наприклад, протонів або важких іонів. Частинки не проникають глибоко у тканини, більше того, вони виділяють енергію на певній глибині – це дозволяє точково впливати на пухлину та не пошкоджувати здорові тканини.
Один із перспективних методів - використання для променевої терапії пучків іонів вуглецю. "У нас джерела вуглецевих пучків — саме потрібної енергії пучки будуть у бустері. Саме той діапазон, який потрібно. У нас, звичайно, буде не лікувальна база, але ми готуватимемо методологію використання цих пучків, підбиратимемо "інструментарій", — сказав Кекелідзе .
Галактичні частки Землі
Космічні промені поки що залишаються головною і поки що непереборною загрозою для будь-яких космічних апаратів. Якщо гамма- і рентгенівське випромінювання від Сонця порівняно безпечні, то протони і ядра гелію можуть завдавати серйозної шкоди електроніці та виводити з ладу супутники. Особливо небезпечні галактичні космічні промені — іони важких елементів, що виникають поза Сонячної системи внаслідок вибухів наднових.
"Найбільш руйнівними є іони заліза. Ці частки хоч і рідкісні, але "вбивають" усі. Пучки іонів заліза є тільки у нас, і в Брукхейвені (який закритий для всіх, окрім військових та НАСА)", — сказав Кекелідзе.
За йогоНа базі колайдера NICA можна створити центр перевірки та випробувань космічної електроніки. "Ми хочемо створити справжню інфраструктуру для цього. Використовувати ресурс пучків на шкоду іншим завданням, не маючи адекватної інфраструктури - це неефективно. Це, звичайно, потребує вкладень", - сказав вчений.