Cоздана уникальная установка ПРИЗМА— наземный барометр космической погоды

Основу установки составляют 36 детекторов. С виду эти детекторы похожи на пластиковые бочки – собственно, корпуса детекторов и являются просто пластиковыми бочками. Но на дне этих бочек размещен особый материал – сцинтиллятор, способный светиться при прохождении через него заряженных элементарных частиц. В верхней части корпусов крепятся фоточувствительные элементы для регистрации возникающих в сцинтилляторе вспышек света. Как рассказа руководитель установки кандидат физико-математических наук Дмитрий Громушкин, проект PRISMA (PRImary Spectrum Measuring Array) изначально был предложен старшим научным сотрудником Института ядерных исследований, выпускником МИФИ Юрием Васильевичем Стенькиным. Идея состояла в том, чтобы в качестве основного чувствительного материала детекторов использовать гранулы сульфида цинка, активированного ионами серебра. Это вещество является сцинтиллятором, то есть способно светиться при прохождении заряженных частиц. Однако Юрий Васильевич предложил усилить свойства этого материала и добавить внутрь гранул изотоп лития-6, который охотно вступает в ядерные реакции с нейтронами. В результате таких реакций рождается ядро трития (тритон) и ядро гелия-4 (альфа-частица). Обе родившихся частицы имеют электрический заряд и генерируют вспышки света в гранулах сульфида цинка. По своим характеристикам эти вспышки отличаются от вспышек при регистрации других частиц, что позволяет регистрировать нейтроны одновременно с другими частицами. От космических ливней- к тепловым нейтронам В своем первоначальном варианте установка ПРИЗМА была предназначена для исследований так называемых широких атмосферных ливней, которые возникают в результате взаимодействий прилетевших из космоса протонов и атомных ядер с верхними слоями атмосферы нашей планеты. Если прилетевшая из далекого космоса частица обладает достаточно высокой энергией, то при ее ударе о ядро азота или кислорода рождаются новые ядерно-активные частицы, которые называются мезонами. Родившиеся мезоны также могут иметь энергию, достаточную для расщепления других ядер. Так возникают мезоны второго поколения, потом третьего и так далее. До уровня моря доходят частицы одиннадцатого или двенадцатого поколения, их уже очень много, поскольку некоторые мезоны распадаются и запускают цепочки различных реакций. Так всего лишь от одного прилетевшего из космоса протона могут родиться десятки миллионов вторичных частиц. Поперечный радиус этого каскада составляет порядка сотни метров, поэтому он называется широким атмосферным ливнем. Сцинтилляторы детекторов установки ПРИЗМА чувствительны как к заряженным частицам, так и к тепловым нейтронам, возникающим при взаимодействии мезонов ливня с окружающим установку веществом. В свое время это позволило измерить пространственную и временную структуру нейтронов в широких атмосферных ливнях. Электротника: цифровизация и обработка данных Измерение потока тепловых нейтронов представляет значительный интерес для очень большого класса научных исследований. Это и исследование гроз, сейсмической активности региона, влажности почвы и физики Солнечно-Земных связей. Однако для всех этих исследований необходимо проводить измерение фонового потока тепловых нейтронов, а существующая на тот момент установка ПРИЗМА могла измерять только нейтроны, связанные с широкими атмосферными ливнями. Вот и возникла идея проведения модернизации установки, — это удалось сделать сравнительно недавно благодаря гранту Российского научного фонда. «Электроника установки ПРИЗМА должна была обеспечивать два режима. С одной стороны, установка должна регистрировать широкие атмосферные ливни – события, в которых одновременно сработало сразу несколько детекторов, причем после такого срабатывания необходимо разделить отклик на заряженные частицы от отклика на нейтронную компоненту ливня. С другой стороны, каждый из 36 детекторов должен в режиме реального времени регистрировать одиночные нейтронные события, а для этого необходимо проводить их фильтрацию от событий с заряженными частицами. Сочетание этих, казалось бы, несочетаемых режимов показалось мне особенно непростой, а потому интересной задачей, которая была успешно решена», — поясняет ученый, ответственный за электронику ПРИЗМЫ, доцент Иван Шульженко. Обработка и анализ данных современного физического эксперимента невозможны без тщательного компьютерного моделирования. Такое моделирование для установки ПРИЗМА было проведено доцентом Анной Дмитриевой. «В реальных событиях в установку может попасть сразу несколько тысяч частиц различных типов и энергий, и для полного понимания процессов нам необходимо знать, как отдельный детектор откликается на каждую из таких частиц. Создана математическая модель, в которой учтены все химические и ядерно-физические свойства материалов, задано взаимодействие частиц с веществом, заложены оптические характеристики внутренних поверхностей детектора так, чтобы можно было отслеживать пути рождаемых в сцинтилляторе фотонов до их полного поглощения или взаимодействия с фотокатодом ФЭУ», — поясняет Анна Дмитриева. Наука о сюрпризах Солнце постоянно подкидывает нам сюрпризы, и различные события детектируются чуть ли не каждый день. Кроме того, ПРИЗМА регистрирует адронную и электрон-фотонную компоненту широких атмосферных ливней, которые также таят в себе немало загадок. «Наша установка, — уверяет Дмитрий Громушкин, — дает огромный объем экспериментальных данных, и поэтому мы приглашаем к сотрудничеству всех, кому интересен современный физический эксперимент. В наших данных уже есть материал для ваших бакалаврских работ, магистерских и кандидатских диссертаций».

Сообщает android-robot.com

 

Опубликовано: 09:36, 29.11.2025

 

Новость из рубрики: Спорт

 

Поделиться новостью:

 

Топ Новости Недели

• Морские и речные перевозки становятся не просто способом доставки, а частью стратегического развития компании...
• Сумки мужские через плечо — это универсальное решение для современного ритма жизни...
• Понимание того, когда нужен таможенный юрист, позволяет своевременно принять правильное решение и защитить свои интересы...
• Современные цифровые технологии меняют подход к ведению бизнеса, и использование электронного документооборота становится неотъемлемой частью эффективной работы...
• После установки клиенты получают не только готовое решение, но и уверенность в его надежной работе на протяжении всего срока службы...
• Появление Apple Watch существенно повлияло на развитие всего сегмента смарт часов...
• Газопоршневые установки Jenbacher — это надежное и современное решение для эффективного производства энергии с высоким уровнем экологичности...
• Маркетинговые услуги становятся неотъемлемой частью формирования успешной стратегии, ориентированной на максимальную эффективность, постоянное совершенствование и достижение конкурентных преимуществ...
• Сегодня паровые котлы напрямую влияют на эффективность производственных процессов, стабильность технологий и экономику предприятий...
• Авторский букет — это не просто подарок, а способ выразить уникальные эмоции и подчеркнуть значимость события...
• Горнолыжные брюки BASK — это сочетание технологий, практичности и адаптации к суровым условиям...
• Геотекстиль под тротуарную плитку — это важный элемент современного мощения, который обеспечивает надежность, устойчивость и долговечность покрытия...
• Онлайн-музыка становится логичным решением для тех, кто ценит удобство и доступност...
• Современные неврологические центры: задачи, возможности и показания...
• Букет на юбилей: как правильно выбрать цветы для важного события...
• Удаление папиллом лазером — это современный, безопасный и высокоэффективный способ устранения кожных новообразований...
• Квадро баня является удачным сочетанием современных технологий, удобства и традиций банного отдыха...
• Асфальтирование — это сложный и ответственный процесс, требующий профессионального подхода на каждом этапе...
• Школьные экскурсии — это не просто выездные мероприятия, а полноценная образовательная практика, способствующая развитию мышления, интересов и социальных навыков учащихся...
• Экскурсии на шоколадную фабрику для школьников — это удачное сочетание образовательного контента, практических занятий и ярких эмоций...