Что такое синхротронное излучение?

В детском санатории «Юбилейный» г. Бердска в рамках «Академического часа» прошла лекция заместителя директора Института ядерной физики СО РАН академика Геннадия   Николаевича Кулипанова. Геннадий Николаевич рассказал школьникам  о  синхротронном излучении, его природе, свойствах и применении в различных областях науки и технологий, в том числе – в Институте ядерной физики СО РАН.

- Электромагнитное излучение играет важную роль в познании человеком окружающего мира, - заметил Геннадий Николаевич в начале своей лекции. – По оценкам, большую часть всей информации человек получает с помощью зрения. Телескопы с момента изобретения Галилеем и до настоящего времени остаются важнейшим инструментом для изучения Вселенной. Изобретение микроскопа позволило открыть неизвестный ранее мир микроорганизмов – простейшие, бактерии и так далее.

Использование электромагнитных волн различных диапазонов играет важную роль в развитии науки, техники и технологий. Открытие законов квантовой механики, открытие спиральной структуры ДНК, радио, телевидение, радиолокация, телекоммуникационные структуры, глобальные навигационные системы – все это стало возможным благодаря электромагнитным волнам.

Один из важнейших видов электромагнитного излучения ученые называют синхротронным. Оно играет немаловажную роль даже в космических процессах. Геннадий Николаевич рассказал о рождении Крабовидной туманности, которое было связано со взрывом сверхновой в 1054 году.

- «Звезда-гостья» была три недели видна днем и в течение года была самой яркой звездой на ночном небосклоне – это было описано в своих хрониках японскими и китайскими монахами, – отметил Геннадий Николаевич. – В середине прошлого века было экспериментально подтверждено предположение, что свечение Крабовидной туманности – это синхротронное излучение ультрарелятивистских электронов в межзвёздных магнитных полях.

Между наблюдением рождения Крабовидной туманности и рукотворным синхротронным излучением прошло около девятисот лет. 

- Это время было необходимо человечеству, чтобы понять, что свечение Крабовидной туманности и есть синхротронное излучение, - добавил Геннадий Николаевич.

– За это время люди смогли развить современную физику, создать теорию синхротронного излучения, разработать принципы и методы ускорения заряженных частиц, создать их накопители и специальные генераторы синхротронного излучения – ондуляторы и вигглеры.

Свечение Крабовидной туманности - это тоже синхротронное излучение

Рождение звезд, космические исследования и тот факт, что совсем рядом происходят фундаментальные исследования, произвели на ребят большое впечатление

Рукотворное синхротронное излучение впервые наблюдали в 1947 году на синхротроне, построенном в компании «Дженерал Электрик» в США. Несколькими годами позже оно наблюдалось в московском Физическим институте имени П. Н. Лебедева на первых советских синхротронах.

За годы в Институте ядерной физики СО РАН сменилось несколько поколений источников синхротронного излучения. Одним из самых известных стал ВЭПП-3. На нем в 1974 году ученые из пущинского Института биологической физики начали изучать структуру биополимеров с большими периодами, в частности, структуру мышцы. А в 1979 году аппарат «Змейка» стал первым в мире многополюсным сверхпроводящим вигглером для генерации синхротронного излучения, установленным на электронный накопитель.

Двухфокусный рефракционно-дифракционный искусственный хрусталик глаза, созданный с использованием синхротронного излучения

Это – не единственный повод для ребят почувствовать гордость за сибирскую науку. В 2004 году совместно с Государственным оптическим институтом им. С.И.Вавилова (Санкт-Петербург) на ВЭПП-3 началась работа по проекту «Космический солнечный патруль». Цель проекта – выполнить абсолютные калибровки аппаратуры для мониторинга абсолютных потоков ультрафиолетового и рентгеновского излучения Солнца. После выполнения калибровок аппаратура была установлена на Международную космическую станцию (МКС).

Аппаратура, над которой работали ученые ИЯФ, расположена на МКС Станция сканирующего элементного анализа “Байкал” на ВЭПП-3

В завершении лекции Геннадий Николаевич пригласил ребят на экскурсию в Институт ядерной физики СО РАН и высказал надежду, что кто-то из них всерьез заинтересуется физикой, и начнет свой путь в науке в ФМШ.

После лекции ребята поблагодарили Геннадия Николаевича Кулипанова апплодисментами

Глядя на впечатленные лица детей, выходящих из зала после лекции, можно быть уверенным – среди них наверняка есть будущие «фымышата».

Геннадий Николаевич Кулипанов надеется, что в зале есть будущие "фымышата"

 

Яндекс.Метрика