Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

14.09.2019
21:35

Голубые отставшие звезды могут маскировать истинный возраст звездных скоплений

13.09.2019
21:02

Ученые из MIT случайно создали самый черный материал в мире

13.09.2019
20:37

Кольца Сатурна сияют на последнем снимке Хаббла

13.09.2019
20:32

В эти выходные 2 астероида безобидно пролетят мимо Земли

13.09.2019
20:27

Комета C/2019 Q4 может быть из межзвездного пространства

13.09.2019
20:23

Черная дыра становится ярче с пиками каждые 9 часов

13.09.2019
13:53

На вулканически активном спутнике Юпитера Ио может отсутствовать океан магмы

13.09.2019
13:46

Пересмотрены главные свойства Вселенной

12.09.2019
19:34

Создано рекордное магнитное поле для ускорителей будущего

    Учёные из Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми (США) поставили рекорд по напряжённости магнитного поля, управляющего движением частиц в ускорителе. Достижение должно помочь построить коллайдер, превосходящий БАК, и, быть может, вырваться на просторы новой физики.

    Напомним, что в подобных устройствах частицы делают много оборотов в кольце ускорителя, с каждым проходом приобретая всё большую скорость. Но частица, предоставленная сама себе, будет лететь прямолинейно, пока не врежется в стену туннеля. Чтобы заставить её повернуть, нужна действующая на неё сила. И эта сила действует со стороны магнитного поля управляющих магнитов.

    Физики стремятся разогнать частицы как можно сильнее, ведь при столкновениях частиц с большой энергией могут возникнуть явления, которые раньше не наблюдались. Например, знаменитое открытие бозона Хиггса стало возможным только потому, что Большой адронный коллайдер сообщает протонам рекордную энергию.

    Но чем быстрее летят частицы, тем мощнее должно быть управляющее поле, чтобы они его "слушались". Магниты, работающие на БАК, не подойдут для ещё более масштабного ускорителя, который физики надеются когда-нибудь построить. Поэтому учёные занимаются разработкой более сильных магнитов.

    При слове "магнит" большинство из нас вспомнит о постоянных магнитах вроде тех, которые мы привозим из путешествий, чтобы прикрепить к холодильнику. Вокруг таких объектов постоянно присутствует магнитное поле, поэтому эти магниты и называются постоянными. Но все подобные тела создают слишком слабые поля, чтобы использовать их на ускорителях.

    Поэтому на коллайдерах применяются электромагниты. По сути это просто катушки провода. Когда по проводнику течёт ток, он создаёт магнитное поле.

    Но в обычной проволоке лишь часть энергии тока идёт на генерацию тока. Вся остальная мощность превращается в теплоту из-за электрического сопротивления вещества. Поэтому нельзя генерировать всё более сильное поле, просто повышая силу тока. Провод расплавится, прежде чем напряжённость поля достигнет величины, которая нужна на современных ускорителях.

    Физики выходят из положения, используя сверхпроводящую проволоку. Электрическое сопротивление сверхпроводника строго равно нулю, поэтому при протекании тока не выделяется тепло. Тем самым вся энергия тока переходит в энергию магнитного поля. Это позволяет создать очень сильные поля.

    Однако сверхпроводимость – капризное состояние. Практически всегда оно достигается лишь при очень низкой температуре (а когда этого не требуется, возникают другие почти невыполнимые условия). Например, чистое олово становится сверхпроводником примерно при -269,4 °C, чистый титан – при -272,8 °C. Создавать и поддерживать такие температуры очень трудно.

    К тому же у каждого сверхпроводника есть максимальное значение магнитного поля, которое можно создать с его помощью. При превышении этого предела само поле разрушает сверхпроводящее состояние. Нужно учитывать и другие характеристики материала, например, его прочность и гибкость.

    Проволока в управляющих магнитах БАК изготовлена из соединения ниобия и титана. Но поле, достигнутое на этом ускорителе, практически является пределом для этого материала. Управляющие магниты более мощных коллайдеров нужно делать из чего-то другого.

    Физики из лаборатории имени Ферми применили соединение ниобия и олова (кратко обозначаемое попросту "ниобий-олово"). Теоретически с его помощью можно получить магнитную индукцию до 15 тесла (недостижимая величина для оборудования БАК).

    Изготовив из этого вещества прототип управляющего магнита, физики получили магнитное поле в 14,1 тесла. Предыдущий рекорд составлял 13,8 тесла и был поставлен в Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли (США) 11 лет назад.

    Для сравнения: сувенирный магнит на холодильнике создаёт поле порядка сотой доли тесла, а магниты в аппарате для МРТ – примерно трёх тесла. Человечество умеет создавать поля и в несколько тысяч тесла, но лишь на чрезвычайно короткое время.

    "Мы работаем над преодолением барьера в 14 Тесла уже несколько лет, поэтому достижение этой отметки является важным шагом", – отмечает руководитель проекта Александр Злобин (Alexander Zlobin).

    К слову, ниобий-олово переходит в сверхпроводящее состояние при -268,65 °C, что чуть выше температуры кипения жидкого гелия при нормальном давлении. Поэтому последний можно использовать как хладагент, точно так же, как это делается с действующими магнитами БАК. Это дорогая, но уже отработанная технология.

    Однако ниобий-олово имеет существенный недостаток по сравнению с ниобием-титаном. Это хрупкое вещество. Поэтому, перефразируя известного киногероя, нельзя просто взять и сделать из него управляющие магниты так же, как они делались для БАК. Материал разрушится под действием механического напряжения, возникающего при работе коллайдера.

    "При проектировании магнита нужно учитывать так много переменных: параметры поля, сверхпроводящей проволоки и кабеля, механическую структуру и её характеристики при сборке и эксплуатации, технологию [функционирования] магнита и [способы] защиты магнита во время работы, – поясняет Злобин. – Все эти проблемы ещё важнее для магнитов с рекордными параметрами".

    Разработчики создали новое техническое решение. Из ниобий-оловянной проволоки были скручены кабели по нескольку десятков жил, причём вид скрутки был специально подобран. Кабели наматывались на катушку. Катушки в течение нескольких недель подвергались термообработке с пиковой температурой около 650 °C (именно такое "прогревание" изменило структуру материала так, чтобы при охлаждении он превращался в сверхпроводник). Затем обожжённые катушки были снабжены железным ярмом (деталь электромагнита) с алюминиевыми зажимами. Вся конструкция была заключена в кожух из нержавеющей стали.

    В таком виде, по мысли разработчиков, магнит уже можно ставить на коллайдер. Но физики не намерены останавливаться на достигнутом. Они собираются довести магнитную индукцию до теоретического предела в 15 тесла, после чего сменить материал и добиться 17 и даже 20 тесла.

    По информации https://oko-planet.su/science/sciencenews/523314-sozdano-rekordnoe-magnitnoe-pole-dlya-uskoriteley-buduschego.html

    Обозрение "Terra & Comp".

Выскажите свое мнение на:

12.09.2019
19:27

Ученые ищут первые звезды во Вселенной

12.09.2019
19:21

Российские ученые в составе международной группы показали, что изучать свойства нейтронных звезд можно в лаборатории

12.09.2019
19:19

Экспедиция на Юкатан раскрыла, что происходило в первые часы после падения Чиксулубского метеорита

12.09.2019
19:10

Ученые подошли к пониманию природы космических лучей сверхвысоких энергий

12.09.2019
19:01

Острова в Арктике появляются и исчезают из-за климата, рассказал ученый

12.09.2019
18:41

В пузырях Ферми происходит что-то странное

12.09.2019
18:38

Калий впервые обнаружен в атмосфере экзопланеты

12.09.2019
18:31

«Величайшая ошибка Эйнштейна», возможно, наконец исправлена

12.09.2019
18:27

Рентгеновская вспышка в галактике Фейерверк приводит астрономов в недоумение

12.09.2019
18:23

Ученые объясняют «невозможное» наблюдаемое изменение периода вращения Сатурна

12.09.2019
18:20

У черной дыры в центре нашей Галактики, похоже, «разыгрывается аппетит»

<< 141|142|143|144|145|146|147|148|149|150 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList