Сделано в России. В подмосковной Дубне началось строительство коллайдера NICA

Где находится самый дорогой клад в России, а возможно на всей планете? Узнав ответ, все кладоискатели одновременно придут в восторг, но, с другой стороны, будут разочарованы, ведь данный клад невозможно выкупить или украсть, так как располагается он под землей и имеет длину в несколько километров. Имя у такого загадочного объекта - адронный коллайдер.

Конечно, ценным местом он является для научных деятелей и, пожалуй, вызывает большой интерес у так называемых диггеров. Заброшенный ускорительно-накопительный комплекс, принадлежит Институту Физики Высоких Энергий и расположен в Протвино. По факту, коллайдер просто законсервировали и теперь подземный объект привлекает своей историей многих искателей приключений.

Грандиозный проект

Коллайдер в Протвино действительно имеет внушительные размеры, ведь длина кольца составляет двадцать один километр. Главный тоннель протянулся на пять километров, а глубина, на которой он находится, разнится от двадцати до шестидесяти метров, все зависит от природного рельефа. За все годы строительства адронного коллайдера в Протвино подземная территория наполнилась разнообразными помещениями, которые были связаны с поверхностью земли шахтами, созданными перпендикулярно к самому объекту.

Кто знает, может если бы советскую программу закончили раньше БАКа, то именно она бы стала отправной точкой всех сенсационных открытий в физике будущего.

За много лет до принятия решения: построить крупнейший коллайдер в СССР, в Московской области был создан поселок особого назначения, названный Серпухов-7. Он являлся исследовательской базой для Института Физики Высоких Энергий. В тот далекий 1960 год ученые подбирали местность согласно геологическим данным. И именно в этой части области грунт имел положительные свойства для размещения подземных объектов, так как являлся дном моря в древности. Плюс ко всему, данная зона защищена от землетрясений природным рельефом.

Появление Протвино

Через пять лет после появления Серпухова-7 было принято решение определить его, как поселок городского типа и переименовать в честь протекающей тут реки Протвы - Протвино. Помимо идеи о создании адронного коллайдера, в Протвино в 1967 году был построен самый большой ускоритель по тогдашним меркам. Им стал протонный синхротрон, действующий и в наши дни. С выделяемой энергией в 109 электронвольт, синхротрон У-70 является самым высоко энергетичным во всей Российской Федерации.

Так как в тот период Союз имел средства для проведения фундаментальных физических исследований, то восьмидесятые годы ознаменовались созданием грандиозного проекта, представленного в виде ускорительно-накопительного комплекса или проще говоря некоего подобия адронного коллайдера. В Протвино все эти годы база ИФВЭ продолжала функционировать с завидной стабильностью.

Если рассматривать объект с технической стороны, то его можно сравнить со строительством Московского метрополитена и его кольцевой, но в несколько раз дороже и сложнее. Почему же коллайдер в Протвино необходимо было помещать именно под землю? Тут есть два основных критерия: поддержание постоянной идеальной температуры для научных исследований (минус двести семьдесят один градус по Цельсию) и минимальный доступ внешних земных помех на оборудование, работающее на высоких частотах. Несмотря на то, что перспективы коллайдера в Протвино изначально не имели какой-то конкретной выгоды для науки будущего, исследования могли бы предоставить огромный пласт информации об устройстве нашего мира с точки зрения физики.

Новый ускоритель

Разработки новейшего проекта протон-протонного коллайдера на энергию тысяча двенадцать электронвольт подогревались идеей - создать мощнейший в мире ускоритель. Все работы по строительству коллайдера в Протвино велись под руководством академика Анатолия Логунова. Он являлся физиком-теоретиком и сотрудником ИФВЭ. Причем, согласно его планам, имеющийся синхротрон-70 должен был стать начальным звеном в разгонке для нового ускорителя.

Проект, теперь уже заброшенного адронного коллайдера в Протвино, предполагал наличие двух ступеней: на первой шло принятие протонов, имеющих энергию в семьдесят гигаэлектронвольт и выпускаемых синхротроном, он же их впоследствии поднимал до промежуточного значения, равнявшегося шестистам гигаэлектронвольтам; вторая ступень (кольцо) поднимала бы протоны до их максимума.

И первую и вторую ступени коллайдера в Протвино должны были поместить в один кольцевой тоннель, размеры которого в несколько раз превосходят существующую кольцевую линию метро в Москве. Более того, занимались те же, кто и прорубал в толще земли проходы для поездов метро.

Большое кольцо в двадцать один километр содержит трубу от первой ступени, начиненную теплыми магнитами, а также две трубы от второго кольца, начиненных холодными магнитами, имеющими сверхпроходящие свойства. Обозначаются они с помощью аббревиатуры "УНК" и цифрами от 1 до 3. Данные магниты как раз и являются ускорителями, воздействуя на пучок частиц, они направляют его в нужную сторону. Сам тоннель заброшенного коллайдера в Протвино в Московской области спроектирован так, чтобы в случае чего рабочие смогли добраться до необходимого места и произвести техническое обслуживание. Его ширина намного больше, чем в аналогичном объекте ЦЕРНа.

Итак, разберем детально, как работает такой гигант? После образования пучка частиц, их скорость разгоняется в малом ускорителе - синхротроне. После, с помощью первого канала, соединяющего большое кольцо и малый ускоритель, они перемещаются в основное место своей работы к теплым магнитам, двигаясь против часовой стрелки. Далее, разогнавшись до необходимой скорости, они попадают на сверхпроводящие магниты. К этому времени в малом У-70 готовится следующая порция пучка частиц, которая следует в большое кольцо по другому каналу, и, двигаясь по часовой стрелке, занимает место предыдущих на теплых магнитах. Вторая группа частиц также переводится на сверхпроводящие магниты и сталкивается с первой.

Уникальная работа ученых

К 80 годам прошлого века ни одна страна не смогла создать конкурентоспособную и действенную ускорительную машину. Даже американский и женевский объекты, несмотря на свою мощность, не могли предоставить науке тот самый, необходимый инструмент для осуществления новейших опытов в сфере физических явлений.

У СССР на тот момент уже имелся ускоритель, находящийся в Дубне и созданный в 1956 году. В те годы он был самым мощным, его энергия равнялась десяти гигаэлектронвольтам, но длина была всего двести метров, однако, именно на нем физики совершили свои сенсационные открытия, например, зарегистрировали существование ядра антивещества. В новый проект коллайдера была заложена вероятность обнаружения потока нейтрино, находящегося на очень дальнем расстоянии от самого кольца.

Проще говоря, частицы на высокой скорости должны были перенаправляться в сторону Иркутской области - к озеру Байкал. Все это предполагалось без использования тоннеля, естественно. То есть частицы, выведенные из кольца, проникали через толщи земной породы, и, преодолев тысячи километров, должны были попадать на дно озера и регистрироваться специальном детекторе.

Данный детектор на самом деле расположен вблизи Байкала. Ведь частицы, из-за округлой формы нашей планеты, двигаются в подземном пространстве под определенным углом, поэтому устройство заложили в трех с половиной километрах от самого крупного пресного водоема, на глубине в один километр. Оно называется "Нейтринным телескопом". Введение в эксплуатацию байкальского ловца частиц произошло в 1998 году, а проработал он целое десятилетие.

Как строился коллайдер

Заброшенный коллайдер в Протвино начал строиться в 1983 году. Для его создания использовался горный способ: были вырыты двадцать шесть вертикальных шахт. До 1987 года строительство проходило в вялотекущем режиме, пока правительство не вынесло постановление о возобновлении активности. Тогда, через год, СССР впервые приобрел заграничные тоннеле-проходческие комплексы, выпускаемые компанией "Ловат". Именно используя данные машины, рабочие смогли ускорить режим рытья тоннелей.

Фишка тоннеле-прокладывающих агрегатов была в том, что они не только рыли с высокой точностью, но одновременно выстилали тридцати сантиметровый бетонный слой по тоннельному своду. А в сам бетон монтировалась металлоизоляция.

Развал СССР и последующие трудности

К началу 90 года около семидесяти процентов тоннеля главного кольца было пройдено, а канал инжекции был готов уже на девяносто пять процентов (именно он предполагался для переправки пучков). Из двенадцати запланированных сооружений было построено только три, они носили характер инженерно-технического обеспечения. Наземные объекты возводились куда быстрее. Так было обустроено более двадцати площадок с промзданиями в несколько этажей, к которым провели трубы водоснабжения, отопительные трассы и высоковольтные ЛЭП.

Но именно этот период ознаменовался самым провальным в финансировании. После развала Советского Союза практически сразу стройка была заброшена. Но, консервация коллайдера оказалась слишком дорогостоящей, к тому же могла нанести урон окружающей среде, так как затопление грунтовыми водами тоннелей - это прямая опасность для экологического состояния всего района Протвино. И как попасть в адронный коллайдер в последующие годы было бы большой загадкой и проблемой (в случае возобновления проекта).

Создание магнитной системы

Несмотря на все трудности, подземное кольцо тоннеля все же было замкнуто, но самое главное - ускорительную зону создали всего на три четверти от всего объекта. Сверхпроводящие магниты были в наличии, но в очень малом количестве, так как их производство было нелегким трудом, ведь каждый магнит должен был весить до десяти тонн, а по требованиям проекта их должно было быть две тысячи пятьсот штук.

Вообще, именно эта магнитная система и является главнейшим звеном во всем ускорителе. По факту, чем больше скорость частиц, тем сложнее их направить по кругу, поэтому магнитные поля должны быть очень сильные. Помимо всего, все частицы следует фокусировать, чтобы они не могли отталкиваться друг от друга в полете, поэтому в магнитную систему требовалось внедрение и фокусирующих магнитов.

Инжекторный тоннель

Но было ли хоть что-нибудь готовое полностью? Да, это инжекторный тоннель, который смогли завершить на все сто процентов. Для него было готово оборудование с вакуумной системой, разработана система откачки, управления и контроля. Давление в вакуумной трубе из нержавеющей стали должно было равняться семи миллиметрам ртутного столба, и именно она являлась основой всего сооружения. Общая длина всех подобных вакуумных труб в инжекторном канале, а также имеющихся двух колец ускорителя, тоннелей для вывода и выброса пучка протонов планировалась в семьдесят километров.

Успех близок!

Подобравшись так близко к экватору стройки, был возведен монументальный зал под названием "Нептун". Его размеры действительно поражают - пятнадцать на шестьдесят квадратных метров. Собственно, он был создан как раз для установки в его помещении самого ускорителя и контрольного оборудования, измеряющего заряд частиц.

Внутри основного тоннеля, на каждой отметке в полтора километра создали другие залы для крупного оборудования. Плюс, был еще и особый зал, предполагавшийся для размещения разнообразных кабелей и труб.

Введение в эксплуатацию БАКа

К 1994 году общими усилиями все же смогли закончить участок, длиной в 21 километр, сложнейший из всех имевшихся из-за наличия грунтовых вод. В этом же году окончательно закончились все денежные средства, оставшиеся с далеких советских времен. Затраты на весь коллайдер равнялись примерной стоимости строительства АЭС. К 1995 году ни о каких выплатах заработных плат рабочим уже и не говорилось, соответственно, отсутствовали финансы и на закупку необходимого оборудования.

В 1998 году нагрянул сильнейший кризис, а ситуация с коллайдером усугубилась из-за запуска БАКа (Большого адронного коллайдера). В конечном итоге, оказавшись намного мощнее Протвинского коллайдера, БАК полностью перекрыл ему дорогу к работе. Реанимация российского объекта была отложена на неопределенное время.

Конечно, просто так взять и бросить такое сооружение было категорически против правил. Каждый год на этот "чемодан без ручки" чиновники выделяют огромные деньги. Выплачивается жалование охранникам и рабочим, откачивающим воду из подземных сооружений. Также, бюджет расходуется на бетонирование различных лазов в коллайдер в Протвино. Как попасть в любое заброшенное здание? Все просто - стоит всего лишь проделать проход.

Идеи по возрождению

Последнее десятилетие постоянно придумываются новые идеи по реставрации и реновации коллайдерного комплекса. Например, внутрь тоннеля можно поместить индукционный накопитель сверхпроходимой мощности, который смог бы контролировать стабильность электросетей по всей Московской области.

Поступают предложения и по формированию внутри коллайдера грибной фермы, однако, отсутствие денег является основным препятствием для всех предлагаемых проектов. А похоронить его под бетонным слоем - это самый затратный вариант. На сегодняшний день, все имеющиеся искусственные и громадные пещеры остаются монументальным памятником, означающим несбыточные мечты ученых физиков СССР.

Высокотехнологичное оборудование, произведенное, но не установленное, было продано Китаю, когда государство создавало токамак. Естественно, лучшие умы физики уехали от безденежной перспективы в Америку и европейские страны. А судьба одинокого гиганта многие годы так и висит под вопросом.

Консервацию произвели в 2014 году. Объект передали в руки строительной бригаде, подчиняющейся исследовательскому институту. В том же году убрали ворота для противопожарной безопасности, они делили тоннель на сектора, замазали все дыры, откуда лилась вода, а также демонтировали руддворы, с помощью которых и производили возведение коллайдера. Конечно, для любителей заброшек поставили охранную систему на весь периметр ускорителя.

Состояние коллайдера на сегодня

И все-таки, как попасть в заброшенный адронный коллайдер? Протвино - это небольшой поселок, где сейчас располагаются в основном дачные участки москвичей. Практически вблизи домов находятся бетонные развалины, около которых и зимой, и летом красуется охранная будка с надписью: "Объект под охраной". Конечно, дверь там всегда заперта, но если хорошо копнуть глину около постройки, то можно попасть внутрь и по шахтенному стволу, состоящему из пятнадцати пролетов, спуститься вниз.

Внутри стоит быть готовым к звуку капающего конденсата. Несмотря на то, что объект не используется, электричество внутри кое-где есть. На стенах все также виднеются листы металла, которыми они были обшиты еще в самом начале стройки. После спуска на самое дно, в конце коридора появляются те самые тоннели, описанные выше. В них нет системы освещения, поэтому из-за темноты они кажутся бесконечными. Так как гидроизоляция тоже не везде была проведена, то вдали будут слышны звуки работающего дренажа, выкачивающего грунтовые воды. Ну, а воздух, стоящий внутри, моментально окунет любого в атмосферу метрополитена.

Размер основного кольца намного больше тоннеля метро в Москве. Оно уходит под землю на многие десятки километров. Вообще, предстающие перед глазами масштабы проделанной работы поразят каждого, кто рискнет исследовать заброшенный коллайдер.

Одно из забытых чудес СССР, находящееся на границе Московской и Калужской областей - тоннель УНК (ускорительно-накопительного комплекса протонов, протонного коллайдера). В СССР проект протонного коллайдера не был реализован. Сейчас уже Россия решила построить новый коллайдер...

В наукограде Дубна, на территории международного Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) состоялась церемония закладки первого камня в основание комплекса строительных зданий и сооружений российского сверхпроводящего коллайдера класса мегасайенс NICA.

Экспериментальная программа на ускорительно-экспериментальном комплексе NICA будет очень широкой. Исследования свойств барионной материи в экстремальных условиях и ее фазовых переходов, изучение природы спина нуклона и поляризационных явлений. Инновационно-исследовательские работы в области материаловедения и создания новых материалов. Медицины и пучковой терапии, радиобиологии, электроники, исследований по тематике программ Роскосмоса, утилизации и переработки радиоактивных расходов, создания новых безопасных источников энергии, криогенной техники.

По мнению Григория Трубникова, член-корреспондента РАН, вице-директора ОИЯИ, NICA будет первым проектом в России, который официально обретет статус мега-сайенс проекта. Важно, что NICA получит государственную поддержку. Всё это даст колоссальный импульс к развитию, даст сигнал странам, которые не являются странами-участницами ОИЯИ, но хотят участвовать в проекте NICA. Ряд стран, таких как Китай, Италия, Германия и Южная Африка, уже сегодня готовы присоединиться к проекту.

Первый запуск планируется произвести через три года, а на полную мощность комплекс должен заработать к 2023 году. Это один из самых амбициозных научных проектов России. Наша страна берет на себя основные расходы. Но серьезный вклад вносят и зарубежные учредители института — 18 государств и еще 6 стран, которые являются ассоциированными членами.

Целью проекта «Комплекс сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов NICA» является создание ускорительно-экспериментальной базы мирового уровня для проведения фундаментальных исследований сверхплотного ядерного вещества, спиновой структуры адронов, а также для выполнения широкого спектра инновационных и прикладных работ.

Коллайдер позволит ускорять и сталкивать тяжелые ядра, вплоть до золота, с рекордными параметрами в требуемом диапазоне энергий, обеспечит столкновения поляризованных ядер. Комплекс состоит из трех крупных блоков — ускорительного, научно-исследовательского, инновационного.

Ускорительный блок включает уже функционирующие источники ядер, в том числе поляризованных, линейный ускоритель и кольцевой ускоритель Нуклотрон, запущенный в 1993 году. Последний основан на криогенных технологиях, разработанных в Дубне, и является вторым по мощности сверхпроводящим ускорителем в Европе после Большого адронного коллайдера.

В научно-исследовательском блоке предусматривается развитие существующей экспериментальной базы на пучках Нуклотрона — установка BM@N, и создание детекторов для коллайдера NICA — многоцелевой детектор MPD и детектор для экспериментов с поляризованными ядрами SPD. При создании ускорительных и детекторных элементов используется опыт, накопленный при подготовке экспериментов на Большом адронном коллайдере в Европейском центре ядерных исследований, а также в научно-исследовательских лабораториях США, Европы и Японии, следует из пресс-релиза.

Инновационный блок включает существующие зоны, которые будут развиты и дополнены новыми для проведения прикладных исследований в различных областях, в том числе альтернативной ядерной энергетики, углеродной лучевой терапии, тестирования на пучках ионов высоких энергий электронных компонентов и биологических объектов в рамках космических программ. Для проведения этих работ привлекаются высокотехнологичные отрасли промышленности России.

«Нуклотрон»

Площадка, на которой был заложен первый камень коллайдера NICA

По современным теоретическим представлениям материя может находиться в нескольких состояниях: адронном, кварк-глюонном и так называемой смешанной фазе, состоящей из композиции первых двух состояний.

Кварк-глюонная материя и ее переход в привычный для нас мир частиц могут быть воссозданы в экспериментах на ускорителях путем столкновения тяжелых ионов.

Для этого нужны не очень высокие по современным понятиям энергии столкновения — всего лишь порядка 10 ГэВ. Это гораздо меньше, чем энергии Большого адронного коллайдера и релятивистского коллайдера тяжелых ядер (RHIC) из Брукхейвенской национальной лаборатории, расположенной близ Нью-Йорка (США). Для сравнения: на БАК сейчас проходят столкновения протонных пучков с энергией 8 ТэВ.

Ионный ускоритель

Авторы называют проект NICA «Вселенной в лаборатории». «Главная задача проекта NICA — изучение плотной барионной материи в той области энергий, где она достигает максимальной плотности, — рассказывает директор лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) ОИЯИ Владимир Кекелидзе. — Вторая задача — изучение спиновой структуры нуклонов.

Мы хотим воссоздать „мини-большой взрыв“ в лаборатории. В первые миллисекунды после Большого взрыва произошло формирование нашего мира.

То, что было в самом начале, — это кварк-глюонная плазма, кирпичики мироздания, которые изучают в ЦЕРН. Как из этих кирпичиков мироздания родился тот мир, в котором мы живем, как возникли протоны и нейтроны, мы хотим воссоздать в нашей лаборатории, сталкивая атомы золота». Лауреат Нобелевской премии по физике 2004 года Дэвид Гросс, присутствовавший на церемонии начала строительства, также отметил, что впечатлен масштабом предстоящих исследований: «Будет интересно понять, как вели себя кварки в условиях ранней Вселенной», — отметил ученый.

Это не единственный в мире проект по изучению барионной материи. В США уже введен в строй ионный коллайдер RHIC. Однако он не позволяет достичь нужной барионной плотности, подобной веществу нейтронной звезды.

В Германии разрабатывается проект FAIR. FAIR — это коллайдер с фиксированной мишенью, в нем пучок частиц ударяется по мишени, при этом часть энергии тратится на движение системы, что приводит к потерям энергии. В коллайдере NICA два пучка сталкиваются между собой, что энергетически выгодно, однако сложно точно совместить пучки для достижения большой светимости — высокой интенсивности сигнала распада.

На вопрос корреспондента отдела науки о том, поможет ли проект NICA пролить свет на загадки темной энергии и темной материи, Кекелидзе ответил:

«Напрямую проект NICA не связан с этими понятиями, но поскольку мы будем проводить эксперименты с высокой барионной плотностью, возможно, мы найдем что-то проливающее свет на эти вопросы. Речь идет о темной материи, а не о темной энергии».

По словам вице-директора ОИЯИ Рихарда Ледницки, стоимость проекта NICA составляет более $500 млн. 80% бюджета оплачивает Россия. Проект NICA международный. Оборудование и программное обеспечение разрабатывают специалисты из Украины, Германии, Италии и других стран. В 2010 году был подписан договор с ЦЕРН о взаимовыгодном сотрудничестве.

В то же время многие компоненты изготавливаются в России. В ОИЯИ действует завод по изготовлению сверхпроводящих магнитов, в том числе для NICA.

Завод по изготовлению сверхпроводящих магнитов

Проект имеет множество инновационных приложений, помимо фундаментальной науки. Установки ОИЯИ позволяют исследовать влияние ионных пучков на организм живых существ. Развивается адронная терапия, направленная на лечение рака.

+ Оригинал взят у sergpodzoro в Руины чудес СССР. Тоннель Протвинского ускорителя элементарных частиц как забава для диггеров.

Оригинал взят у sergpodzoro в Руины чудес СССР. Тоннель Протвинского ускорителя элементарных частиц как забава для диггеров.

Недавно в России заложен новый коллайдр. Сделано в России. В подмосковной Дубне началось строительство коллайдера NICA. Последее время все говорили о коллайдере в Церне...
Но мало кто знает про одно из забытых чудес СССР, находящееся на границе Московской и Калужской областей - тоннель УНК (ускорительно-накопительного комплекса протонов, протонного коллайдера). Представляет собой кольцо разных диаметров (самый маленький больше тоннеля метро) с техническими выработками и помещениями на глубине от 20 до 60 метров. Длина всего кольца больше 21 километра, что сравнимо по масштабам и затратам на строительство разве что с кольцевой линией московского метрополитена со всеми её сооружениями гражданской обороны.

Но грандиозной идее строительва там и не суждено было до конца сбыться. В конце 90-х сооружение перестали достраивать, потом поставили на консервацию, а на сегодняшний момент оно находится и вовсе в полузаброшенном состоянии. Астрономические финансы, затраченные на постройку, труд сотен рабочих в течении десятка-двух лет, как и сама идея самого большого колайдера в СССР, а позже РФ просто напросто забыты.

До сих пор действующий ускоритель в наукограде Протвино (так называемый У-70, его энергия 70 ГэВ, длина кольцевого зала на поверхности земли полтора км) должен был выполнять для него только функцию запуска протонов внутрь этого огромного кольца, где в свою очередь под действией ускоряюще-фокусирующей системы разгонялись бы до энергий 600 ГэВ (первая ступень УНК) и 3 000 ГэВ (вторая - сверхпроводящая- ступень УНК)

В настоящее время вся эта невероятно масштабная постройка находится на состоянии полуконсервации, оставшиеся рабочие успевают разве что заделывать дырки в тюбингах, из которых сочится грунтовая вода, и со скоростью сто метров в десять лет делаются попытки довести хотя бы тоннель до полной кондиции.

Теперь государство выделяет финансирование разве что на частичное поддержание удовлетворительного состояния, освещение и электричество для работы насосов и охрану строительных площадок УНК. Вот такая история одного из многих несбывшихся чудес величия канувшей в лету страны.

Но не бывает худа без добра. Теперь это место стало чуть ли не вожделенной Меккой для любителей индустриального туризма и различных субкультур экстримальных течений. Отдельно стоит написать про несколько электровозов, находящиеся на кольце, которые находятся ещё в рабочем состоянии (внизу по всему кольцу проложенна действующая узкоколейка, по которой можно покататься если победишь в игре "Где опять спрятали электровоз"), и которые периодически ломаются и снова чинятся, спускаются с рельс и снова ставятся на рельсы как остатками местных рабочих так и другим неофициальными посетителями протвинского коллайдера.

Хотя действительно неофициально (потому что официального посещения этого места не существует в приниципе) спуститься вниз и посмотреть на все это могут и способны только небольшое количество людей. И не стоит забывать про местное отделение милиции, которое всегда радо своим новым посетителям:)

Каждый слышал про Большой Адронный Коллайдер в Европе. Но немного людей знают, что такой планировался и у нас. Коллайдер советские ученые начали строить за 20 лет до этого в маленьком поселке около Москвы.

Всюду запустение и разруха. Ворота сломаны и, судя по следам грузовиков, все снято, вынуто и украдено…

В начале 80-х годов прошлого столетия, мы и слова такого «коллайдер» не знали, а город Протвино был просто посёлком, Серпуховского района, Московской области. Тогда же, на уровне ЦК КПСС было принято решение о строительстве на базе Серпуховского (позже Протвинского) синхрофазотрона, для расширения научно-технической базы расположенного там Института Физики Высоких Энергий (ИФВЭ).

К 1993 году были практически закончены подземные работы для первой очереди запуска Ускорительно Накопительного Комплекса (УНК). В общей сложности было пройдено около 50 километров горных выработок различного диаметра, построено около 30 стволов, в готовых подземных выработках начался монтаж коммуникаций и оборудования УНК. Одновременно на поверхности было капитально оборудовано более 20 промышленных площадок с многоэтажными производственными зданиями, к которым были проложены трассы водоснабжения, отопления, сжатого воздуха, высоковольтные линии электропередач, начало поступать заказанное ранее изготовленное уникальное обрудование…

Происходящие тогда демократические преобразования в СССР безусловно сыграли положительную роль в строительстве УНК. Разрушение «железного занавеса» дало возможность закупать за рубежом современное горно - проходческое оборудование, а нашим специалистам обучаться там работать на нём. При строительстве стволов применялась технология, используемая при строительстве шахтных стволов для ракет, что раньше было абсолютно секретным. Но последующий развал СССР начал, а затем переход России на рыночную экономику «завершил» строительство УНК. Финансировать строительство стало просто некому. В те времена глобальных перемен было не до науки…

Круг - это и есть Коллайдер. А маркеры - это стволы-входы в Коллайдер. Ниже- Протвино, Серпуховский район МО.

В ста километрах от Москвы, в лесах, под землю буквально зарыт клад. Речь не о сундуках с золотом и драгоценными камнями. Рядом с Москвой на глубине 60 метров покоится настоящий адронный коллайдер.

Этот проект должен был стать вершиной научной революции 80 годов. Небольшой научный городок Протвино, расположенный рядом с коллайдером, стал бы центром притяжения мировой науки. Однако ускоритель частиц так ни разу и не запустили.

Почему строительство крупнейшего в мире адронного коллайдера остановили, а проект заморозили? Фактрум собрал самые интересные факты о советском ускорителе частиц.

Самый большой коллайдер в России и в мире

Судьба у советского коллайдера сложная. Его то начинали активно строить, то почти полностью забрасывали. Самые глубокие тоннели ускорителя удалены от поверхности на 60 метров. По общей протяжённости коллайдер не уступает кольцевой линии московского метро. И вся эта огромная махина, спрятанная в лесах Подмосковья, не закончена.

Сам город Протвино появился в 1965 году. До этого на его месте существовал закрытый научный посёлок Серпухов-7. Учёные, которые жили в закрытом городе, работали на действующем тогда протонном синхротроне. Этот ускоритель по задумке учёных должен был стать частью огромного советского коллайдера. Место для строительства синхротрона и коллайдера было выбрано не случайно. Эта часть Подмосковья раньше была дном моря, что делало грунт недосягаемым для сейсмическим толчков.

Адронный коллайдер в СССР: взлёты и падения

В начале восьмидесятых, когда на реализацию проекта дали добро, в мире не существовало аналогов. Мощности американского Тэватрона и швейцарского суперколлайдера были значительно ниже. В 1983 году появились первые вертикальные шахты для бурения тоннелей. Однако бурить твёрдую породу - неблагодарное дело. Работы шли вяло, за несколько лет машины «прогрызли» лишь полтора километра породы. В 1988 году СССР выделил дополнительные средства на покупку зарубежных бурильных установок. Машины не только создавали тоннели, но и выстилали дно бетонными «подушками» с металлоизоляцией. Работы ускорились.

Строительство одного из тоннелей коллайдера

В 1988 году основной кольцевой тоннель был готов на 70%, канал инжекции (для перевода ускоренных частиц из синхротрона в коллайдер) - на 95%. На земле выросло более 20 специальных площадок для размещения инженерных коммуникаций. Казалось бы, до светлого будущего оставался последний рывок. Но финансирование вновь прекратилось. В 1991 году бюджет проекта урезали, а во время кризиса в 1998 году деньги вообще почти иссякли. Просто бросить недостроенный объект значило бы обречь Подмосковье на экологическую катастрофу. Началась консервация.

Оставшуюся треть тоннеля строили четыре года. Однако запустить коллайдер после этого было невозможно. Тоннели не имели достаточного количества магнитной «обшивки», которая создаёт поле и разгоняет частицы. При этом канал инжекции был полностью закончен. Кроме того, завершилось строительство инженерных залов и установка нейтринного телескопа на озере Байкал, который должен был «ловить» частицы.

Бесславный конец заброшенного ускорителя элементарных частиц

Сегодня на содержание советского коллайдера тратятся миллионы. Ежегодно необходимо откачивать воду из тоннелей, укреплять стенки и бетонировать сталкерские ходы. Большой адронный коллайдер, который запустили в 2008 году, поставил крест на идее возрождения русского ускорителя. Более того, в России уже ведётся строительство более современного (хотя и менее крупного) коллайдера НИКА в подмосковной Дубне.

Тоннели в их нынешнем состоянии

Содержать советский коллайдер «вхолостую» крайне затратно. Из-за этого активно рассматриваются идеи по реновации проекта. Самое перспективное направление - создание на базе ускорителя огромного аккумулятора-накопителя. Такая «батарейка» разгрузит электрические сети Москвы. Но все идеи требуют немалого финансирования, которое и является камнем преткновения. Даже просто залить советский коллайдер бетоном - дорогое удовольствие.

С помощью этого научного чуда ученые собирались создать электромагнитное напряжение, втрое превышающее энергию ускорителя лаборатории Ферми в США, который на тот момент считался самым мощным в мире. После развала СССР финансирование прекратилось. Но в прошлом году проект решили реанимировать.
Тоннель длиной в 21 километр
В городе ядерщиков Протвино, на 97-м километре Симферопольского шоссе, на глубине 60 метров от поверхности земли, расположен заброшенный тоннель. Это не база НЛО, как предполагают любопытные гости, а заброшенный ускоритель элементарных частиц. Вход в тоннель закрывают железные листы, но для любителей приключений это не помеха. Они отрывают листы, проникают в тоннель, фотографируют покрытые ржавчиной и плесенью шахты, и даже устраивают там вечеринки. Но очень скоро в тоннеле вновь засверкают хромом и озарятся светом стены: российское правительство решило вернуть к жизни советское детище.
Советский коллайдер сейчас называют «младшим братом» европейского, хотя правильнее было бы назвать его «старшим». Все-таки БАК младше почти на 20 лет. Да и по размеру он не намного больше: протяженность тоннеля европейского коллайдера 27 километров, а советского - 21. Конечно, в 1983 году, когда в подмосковном Протвино приступили к строительству протон-протонного УНК (ускорительно-накопительного комплекса), никто в мире об этом не догадывался, ведь проект был засекречен. На глубине 60 метров под Симферопольским шоссе буровые машины прокладывали тоннель высотой с трехэтажный дом. К середине 90-х годов строительство основного тоннеля было завершено, оставалось лишь установить оборудование. Но из-за того, что деньги, выделенные при СССР, закончились, а новые не поступили, в 1998 году проект пришлось закрыть.
Николай Тюрин, директор Института физики высоких энергий Государственного научного центра РФ:
- Полностью реанимировать советский коллайдер невозможно, но мы хотим для начала разместить в подземном кольцевом тоннеле гигантский аккумулятор, который помогал бы поддерживать перегруженную московскую электросеть.
Возможно, ученые скромничают, не говоря об истинной цели возобновления строительства коллайдера. Ведь вокруг ускорителя ЦЕРН ходит столько слухов, что трудно не брать их во внимание. Не зря же говорят, что нет дыма без огня…
Квантовый скачок станет реальностью?
По некоторым данным, в создание Большого адронного коллайдера ЦЕРН вбухал около семи миллиардов долларов США. В настоящий момент планируется строительство еще двух подобных ускорителей общей стоимостью 10 миллиардов. При этом ощутимыми результатами ученые пока похвастаться не могут. В интернете появилась информация, которую якобы распространил руководитель одного из научно-исследовательских центров, об истинном предназначении коллайдера. По его словам, во время испытаний в августе 2008 года при столкновении частиц часть из них исчезла и появилась в другом месте. Ученый инкогнито пишет, что это стало доказательством существования теории Суперсимметрии, чего и добивались руководители проекта. Другими словами, речь идет о реализации принципа телепортации. Кстати, квантовую теорию разработали еще в 1925 году Вернер Гейзенберг и Эрвин Шредингер. Это они поставили под сомнение постулаты Ньютона о том, что объекты не исчезают внезапно и не появляются заново в другом месте. Они обнаружили, что электрон внутри атома может совершать квантовые скачки. А недавно американский физик Марк Райзен экспериментально зафиксировал мгновенную скорость броуновской частицы.
Николай Кравцов, эксперт-экономист, г. Симферополь:
- Если во времена холодной войны научные открытия были результатом гонки вооружений, то сейчас глупо было бы предполагать, что страны тратят миллиарды долларов ради того, чтобы разгадать тайны Вселенной и понять смысл жизни. Все, что ни делается, делается ради коммерческой выгоды. Поэтому заявления ученых о том, что их задача - понять, как образовалась Вселенная, я считаю, звучат смешно. Может быть, они этого и хотят, но у инвесторов наверняка более приземленный интерес к проекту.
Если предположить, что коллайдер - это инструмент для создания телепорта или, может быть, сам телепорт, тогда колоссальные затраты вполне обоснованы. Можно только представить, как изменится будущее, если мы перестанем нуждаться в транспорте, и за считанные секунды сможем переместиться из Симферополя, например, в Нью-Йорк. Для политиков и бизнесменов, которые по полдня тратят только на перелеты, это стало бы как глоток свежего воздуха. Но если телепортация станет реальностью, это вовсе не значит, что исчезнут автомобили, поезда, самолеты, теплоходы. Ведь на каждую услугу есть свой клиент. Мы ведь не отказались совсем от услуг почтовых служб. Хотя и пользуемся повсеместно и-мейлом для переписки. Интернет не уничтожил и газеты с радио и телевидением. Хотя в нем новости появляются гораздо быстрее, и можно скачать все серии любимого сериала…
Пока любые подобные предположения вызывают у «специалистов» улыбку. Хотя и Эйнштейна в свое время считали сумасшедшим…

Денис СИМОНЕНКО Крымский ТелеграфЪ

фото: Архив КТ
материал опубликован в "КТ"№ 112