Новый виток
Специально для всех тех, кому недостроенное подземное кольцо в городе Протвино интересно как последний грандиозный проект советской науки.
Предлагаю вам прочесть зарисовки из светлых планов прошлого и дополню эту информацию темными фотографиями настоящего. Использованы материалы рабочих документов по проектам УНК 1-2-3 и УНК-600.
1983й.
Ускорительно-накопительный комплекс разрабатывается как база для дальнейшего развития и углубления исследований в области физики высоких энергий. Общая длина подземного кольца составит 20772 м. Ускоритель двухступенчатый, обе ступени располагаются в общем тоннеле. После предварительного ускорения протонов в первой ступени с теплыми магнитами, пучок переводится во вторую ступень со сверхпроводящими (холодными) магнитами. Размеры туннеля УНК выбраны с таким расчетом, чтобы в будущем в нем расположилось накопительное сверхпроводящее кольцо УНК-3.
Физически УНК-1 расположен над СП-кольцом УНК-2. В плане идеальные орбиты этих ускорителей точно совпадают.
В структуру кольцевого туннеля введены шесть прямолинейных промежутков. Вводной и выводной прямолинейные промежутки (СПП1 и СПП4) имеют длину по 800м. В них будут размещены все технологические системы ускорителя. Остальные четыре промежутка длиной по 490 м предназначены для работы со встречными пучками, там же пересекаются орбиты II и III ступеней. Пучок из У-70 инжектируется в СПП1, где расположена система перевода пучка в УНК-2. Вывод ускоренных частиц производится из СПП4.
Для осуществления встречных протон-протонных пучков с энергией 6ТэВ в тоннеле ускорителя будет помещено второе СП-кольцо (УНК-3). Орбиты УНК-2 и УНК-3 расположены в одной горизонтальной плоскости. Чтобы осуществить их пересечение в четырех прямолинейных промежутках, производится перевод пучков с одного края тоннеля на другой.
Для экспериментов со встречными пучками предназначены СПП 2, 3, 5, 6. Прямолинейный промежуток СПП4 предназначен для вывода ускоренного пучка в направлении экспериментальной базы.
Средняя электрическая мощность, потребляемая всеми системами УНК, составляет приблизительно 100МВт, максимальная не превышает 300МВт.
В 12 зданиях, расположенных равномерно по периметру УНК, размещаются системы обеспечения кольцевого ускорителя: источники питания, ЭВМ систем диагностики и управления, системы охлаждения оборудования, теплообменники и вентиляционные системы туннеля. Криогенное оборудование размещается в подземных помещениях, примыкающих к шахте.
В связи с резким кменьшением объема финансирования программы УНК в 1993г. принято решение сосредоточить усилия на первой ступени УНК. Кроме экспериментов с выведенным пучком на внешних мишенях решено подготовить первоочередно эксперимент "Нептун".
Зал Нептун размером 15 х 60 м^2, расположен на глубине 57 м.
The 9 m shaft for heavy equipment, the 7 m shaft for light equipment and people, and the various NEPTUN spectrometers.
Сам зал:
Канал инжекции служит для перевода пучка из У-70 в УНК. В 1994г. осуществлен пробный запуск канала инжекции с протонным пучком. Пучок направлялся в канал инжекции и транспортировался до поглотителя, расположенного в конце поворотной части расстоянии 2 км от точки вывода.
Система аварийного сброса пучка должна обеспечить быстрый вывод пучка при возникновении нештатной ситуации.
Поглотитель аварийного вывода будет располагаться в специальной подземной камере диаметром 9 м и длиной 30 м на расстоянии 313 м от конца СПП-1.
Голая камера поглотителя:
В качестве материала, поглощающего энергию пучка, выбран технический графит. Длина поглотителя 6 м, диаметр 350 мм. Для загрузки и выгрузки поглотителя в камеру с поверхности земли предусмотрен вертикальный ствол диаметром 9 м. Для защиты грунта и грунтовых вод от радиации вокруг поглотителя предусматривается защита 3-5 м из тяжелого бетона.
Рис. 2: Расположение поглотителя в подземной камере.
1 - поглотитель пучка,
2 - стационарная защита из тяжелого бетона плотностью 3,6т\м2,
3 - съемная защита из тяжелого бетона.
Нейтрино.
Кроме экспериментов на самом ускорителе, в проекте заложена возможность регистрации потока нейтрино на огромном расстоянии от самого кольца. Если попроще - частицы разгоняются в УНК и выводятся из кольца в направлении Байкала. Без тоннеля разумеется, просто проникают через толщи земной породы, и регистрируются на подводном детекторе в водах Байкала. Чтобы замерить параметры выходящего начального потока, через 1 км после окончания туннеля копают глубокий ствол ровно на его направлении (планета круглая, поэтому пучок нейтрино должен заходить в землю под большим углом), внизу ставят детектор нейтрино.
Для направления пучка нейтрино в сторону озера Байкал его необходимо довернуть в северном направлении на 29' и заглубить на 19,17'. Вывод пучка может осуществляться с использованием запроектированной системы аварийного сброса, расположенной в прямолинейном промежутке СПП-1.
Канал транспортировки протонного пучка состоит из двух участков. Первый обеспечивает огибание пучком поглотителя и поворот трассы в горизонтальной плоскости на север. Второй участок обеспечивает поворот трассы вглубь земли.
Нейтринный телескоп на озере Байкал расположен на расстоянии 3,5 км от берега, на километровой глубине, по состоянию на 2011 год он работает. Его база (Лаборатория нейтринной астрофизики) расположена на 106 км Кругобайкальской железной дороги. Как я лично убедился пару недель назад, проезжая это место на велодрезине, «Общее впечатление - запущенность. Всё некрашеное, ржавое, с пробоинами от шальных элементарных частиц. Только у пирса стоит красивый белый катер «Ангел».
Самое разнообразное, красивое и протяженное подземелье вблизи Москвы. Множество раз я возвращался сюда один и большой компанией, здесь я встретил новый 2008 год. А в конце этого лета подземный круг 21 км был замкнут за одну бесконечную ночь, и одной крохотной целью жизни стало меньше!