Men det visar sig, hundra kilometer från Moskva, nära vetenskapsstaden Protvino, i skogarna i Moskva-regionen, begravdes en skatt på tiotals miljarder rubel. Du kan inte gräva upp den och stjäla den - för alltid gömd i marken, den har bara värde för vetenskapens historia. Vi pratar om accelerator-lagringskomplexet (UNK) från Institute of High Energy Physics Protvino - ett mullbollat underjordiskt föremål nästan på storleken på Large Hadron Collider.
Längden på gasens underjordiska ring är 21 km. Huvudtunneln med en diameter på 5 meter läggs på ett djup av 20 till 60 meter (beroende på terräng). Dessutom byggdes många extra rum, anslutna till ytan med vertikala axlar. Om Proton Collider i Protvino hade levererats i tid före LHC, skulle en ny attraktionskraft ha dykt upp i grundfysikens värld.
Vidare - om den främsta sovjetiska kolliderens historia, på vilken framtidens fysik kunde smiddas.
Det största projektet
För att parafrasera skämtet "Och jag sa till dig - platsen är fördömd!" vi kan säga att kolliderar inte dyker upp från grunden - det måste finnas lämpliga förhållanden. Många år innan det strategiska beslutet att bygga den största vetenskapliga anläggningen i Sovjetunionen fattades 1960 grundades den hemliga byn Serpukhov-7 som en bas för Institute for High Energy Physics (IHEP). Webbplatsen valdes av geologiska skäl - i denna del av Moskva-regionen tillåter marken, som är botten av det gamla havet, placering av stora underjordiska föremål skyddade från seismisk aktivitet.
Protvino från en höjd av 325 meter:
Kampanjvideo:
1965 erhölls statusen för en stadsbyggnad och ett nytt namn - Protvino - härledt från namnet på den lokala rivuletten Protva. 1967 lanserades den största acceleratorn i dess tid i Protvino - 70 GeV (109 elektron-volt) protonsynkrotron U-70. Den är fortfarande i drift och är fortfarande den mest högenergiacceleratorn i Ryssland.
Konstruktion av U-70.
Snart började de utveckla ett projekt för en ny accelerator - en proton-protoncollider med en energi på 3 TeV (1012 eV), som skulle bli den mäktigaste i världen. Arbetet med den teoretiska underbyggnaden av UNC leddes av akademiker Anatoly Logunov, en teoretisk fysiker, vetenskaplig chef för Institute for High Energy Physics. Det var planerat att använda U-70 synchrotron som det första "booster scenen" för UNK accelerator.
I UNK-projektet antogs två steg: ett skulle ta emot en protonstråle med en energi på 70 GeV från U-70 och höja den till ett mellanvärde på 400–600 GeV. I den andra ringen (andra steget) skulle protonenergin stiga till sitt maximala värde. UNK: s båda steg skulle ligga i en ringtunnel med större dimensioner än Moskva-tunnelbanans ringlinje. Likheterna med tunnelbanan läggs till av det faktum att konstruktionen utfördes av tunnelbanebyggarna i Moskva och Alma-Ata.
Experimentplan
1. Accelerator U-70. 2. Injektionskanal - injicerar en protonstråle i ringen på UNK-gaspedalen. 3. Antiprotons kanal. 4. Kryogen kropp. 5. Tunnlar till hadron- och neutronkomplexen.
I början av åttiotalet fanns det inga acceleratorer av jämförbar storlek och energi i världen. Varken Tevatron i USA (ringlängd 6,4 km, energi i början av 1980-talet - 500 GeV) eller Supercollider från CERN-laboratoriet (ringlängd 6,9 km, kollisionsenergi 400 GeV) kunde ge fysiken nödvändiga verktyg för att utföra nya experiment …
Vårt land hade lång erfarenhet av utveckling och konstruktion av acceleratorer. Synchrophasotronen, som byggdes i Dubna 1956, blev den mäktigaste i världen vid den tiden: energi 10 GeV, längd cirka 200 meter. Fysiker gjorde flera upptäckter vid U-70-synkrotronen byggd i Protvino: de registrerade först antimaterkkärnor, upptäckte den så kallade "Serpukhov-effekten" - en ökning av de totala tvärsektionerna av hadroniska interaktioner (mängder som bestämmer reaktionen för två kolliderande partiklar) och mycket mer.
Tio års arbete
1983 började byggnadsarbeten på platsen med en gruvmetod med 26 vertikala axlar.
Fullskalig modell av UNK-tunneln.
Under flera år utfördes konstruktionen i ett trögt läge - vi gick bara en och en halv kilometer. 1987 utfärdades ett regeringsdekret om intensifiering av arbetet, och 1988, för första gången sedan 1935, köpte Sovjetunionen två moderna Lovat-tunnelborrningskomplex utomlands, med hjälp av vilka Protontonnelstroy började bygga tunnlar.
Varför behövde du köpa en tunnelsköld, om det före femtio år i landet framgångsrikt byggde tunnelbanan? Faktum är att 150 ton Lovat-maskinerna inte bara borrat med en mycket hög penetrationsnoggrannhet på upp till 2,5 centimeter, utan också fodrade tunnelns tak med ett 30 centimeter lager betong med metallisolering (vanliga betongblock, med ett plåt av metallisolering svetsad från insidan) … Mycket senare, i Moskva-tunnelbanan, kommer ett litet avsnitt på sektionen Trubnaya-Sretensky Boulevard att vara tillverkat av block med metallisolering.
Injektionskanal. Räcken för en elektrisk lok är sjunkna i betonggolvet.
I slutet av 1989 passerade cirka 70% av huvudringtunneln och 95% av injektionskanalen, en tunnel med en längd på mer än 2,5 km, utformad för att överföra strålen från U-70 till UNK. Vi byggde tre byggnader (av de planerade 12) av teknisk support, startade byggandet av markanläggningar runt hela omkretsen: mer än 20 industriområden med flera våningar industribyggnader, till vilka vattenförsörjning, uppvärmning, tryckluftsvägar lades, högspänningsledningar.
Under samma period började projektet med finansieringsproblem. 1991, med Sovjetunionens kollaps, kunde UNK omedelbart överges, men kostnaden för att bevara den oavslutade tunneln skulle ha varit för hög. Förstörda, översvämmade med grundvatten, kan det utgöra ett hot mot ekologin i hela regionen.
Det tog ytterligare fyra år att stänga tunnelens underjordiska ring, men den accelererande delen var hopplöst bakom - bara cirka ¾ av den accelererande strukturen för UNK: s första etapp gjordes, och bara några dussin magneter av en supraledande struktur (och 2500 krävdes, var och en av dem väger cirka 10 ton) …
Stativ för att testa magneter.
Här är en promenad genom den här egenskapen med bloggersamnamos:
Vi börjar vår promenad från platsen där sköldtunneln genomfördes i sista svängen.
Det finns mycket lera här, på vissa platser finns det ganska översvämmade platser.
Gren till stammen.
Min bur.
På vissa ställen finns det korsningar med stängda akutarbeten.
Utrustningsrum.
Rörstaplare.
Och sedan är rälsen inbäddade i betong.
Neptune - "Den största hallen med systemet."
Detta är den södra delen av den stora ringen. Tunneln här är nästan helt klar - även inbäddade skär för kraftingångar, liksom stativ för själva gaspedalen, har installerats.
I processen att ta bilder.
Och denna hall leder mot den fungerande lilla ringen i gaspedalen, där forskning redan pågår, så vi kommer att gå längre längs den stora cirkeln.
Snart slutade den rena tunnelen och den sista delen av tunneln gick, där gruvan är belägen, från vilken vi startade.
Djupet är cirka 60 meter. Efter att ha tillbringat 19 timmar under jorden, lämnar vi underjorden …
Det magnetiska systemet är ett av de viktigaste i en accelerator. Ju högre partiklarnas energi är, desto svårare är det att skicka dem längs en cirkulär bana och följaktligen måste magnetfälten vara starkare. Dessutom måste partiklarna fokuseras så att de inte stöter varandra medan de flyger. Därför, tillsammans med magneterna som roterar partiklarna i en cirkel, behövs också fokuseringsmagneter. Acceleratorns maximala energi begränsas i princip av magnetsystemets storlek och kostnad.
Injektionstunneln var den enda delen av komplexet som var 100% komplett. Eftersom planet för UNK: s omlopp är 6 m lägre än i U-70, var kanalen utrustad med en utvidgad del av magneter, vilket säkerställde en vridning av strålen med 64 °. Det jonoptiska systemet matchade fasvolymen för strålen extraherad från U-70 med strukturen för tunnelns svängar.
Just nu när det blev tydligt att "det inte finns några pengar och vi måste hålla fast vid" utvecklades och mottogs all vakuumutrustning på injektionskanalen, pumpsystem, strömförsörjningsenheter, styr- och övervakningssystem. Ett vakuumrör tillverkat av rostfritt stål, vars tryck är mindre än 10 (till effekten av -7) mm Hg, är basen för acceleratorn, partiklar rör sig längs den. Den totala längden på vakuumkamrarna på injektionskanalen och två steg i acceleratorn, kanalerna för att extrahera och mata ut strålen med accelererade protoner borde ha varit cirka 70 km.
"Neptune" -hallen på 15 x 60 m2 byggdes, där acceleratormålen och styrutrustningen skulle placeras.
Mindre tekniska tunnlar.
Byggandet av ett unikt neutronkomplex har påbörjats - de partiklar som sprids i UNK skulle släppas ut i marken genom en separat tunnel, mot Baikal, i vilken botten en specialdetektor är installerad. Neutrino-teleskopet vid Baikalsjön finns fortfarande och ligger 3,5 km från kusten, på ett kilometers djup.
Under hela tunneln byggdes underjordiska hallar var och en och en halv kilometer för att rymma stor utrustning.
Förutom huvudtunneln byggdes en annan, en teknisk (bild ovan) avsedd för kablar och rör.
Tunneln hade rätlinjiga sektioner för placering av de tekniska systemen för gaspedalen, som på diagrammet betecknades "SPP-1" (det är här en partikelstråle från en U-70 kommer in) och "SPP-4" (partiklar tas bort härifrån). De var utökade hallar upp till 9 meter i diameter och cirka 800 meter långa.
En ventilationsaxel med ett djup på 60 m (det finns också på KDPV).
Död och utsikter
1994 samlade byggare de sista och svåraste hydrogeologiska förhållandena (på grund av grundvatten) av den 21 kilometer långa tunneln. Under samma period torkade pengarna praktiskt taget ut eftersom projektkostnaderna var i proportion till byggandet av ett kärnkraftverk. Det blev omöjligt att beställa utrustning eller betala löner till arbetarna. Situationen förvärrades av 1998 års kris. Efter att beslutet fattades att delta i lanseringen av Large Hadron Collider övergavs UNK äntligen.
Tunnlarnas nuvarande tillstånd, som fortfarande övervakas.
LHC, som togs i drift 2008, visade sig vara mer modern och kraftfullare och dödade slutligen tanken på att reanimera den ryska collideren. Men det är omöjligt att bara lämna jättekomplexet och nu är det en "resväska utan handtag." Varje år spenderas pengar från den federala budgeten för underhåll av vakter och pumpning av vatten från tunnlarna. Man spenderar också pengar på att konkretisera många salar som lockar älskare av industriell exotism från hela Ryssland.
Under de senaste tio åren har olika idéer för att renovera komplexet föreslagits. Tunneln kunde hysa en supraledande induktionslagring som skulle hjälpa till att upprätthålla stabiliteten i det elektriska nätet i hela Moskva-regionen. Eller en svamp gård kan göras där. Det finns många idéer, men de vilar alla mot brist på pengar - även att begrava komplexet och fylla det helt med betong är för dyrt. Under tiden förblir de okrävade grottorna av vetenskap ett monument till den ouppfyllda drömmen om sovjetiska fysiker.
Närvaron av LHC betyder inte eliminering av alla andra kolliderare. U-70-acceleratorn från Institute of High Energy Physics är fortfarande den största verksamheten i Ryssland. Den tunga jonacceleratorn NIKA byggs i Dubna nära Moskva. Längden är relativt kort - NIKA kommer att innehålla fyra ringar på 200 meter - men området där collideren kommer att arbeta borde ge forskare observationen av "gränsen" -tillståndet, när kärnor och partiklar som frigörs från atomkärnor existerar samtidigt. För fysik anses detta område vara ett av de mest lovande.
Bland den grundläggande forskningen som kommer att utföras med hjälp av NIKA collider är modellering av en mikroskopisk modell från det tidiga universum. Forskare tänker använda collideren för att söka efter nya metoder för cancerbehandling (bestrålning av en tumör med en partikelstråle). Dessutom används installationen för att studera strålningens effekt på elektroniken. Konstruktionen av den nya gaspedalen planeras vara klar 2023.
Men läsarna märkte genast att det var i denna riktning som Stora Moskva expanderade:
Även om det fortfarande finns information om att någonstans finns en ISF (lagring av använt kärnbränsle).