aul의 땅은 Kabardino-Balkaria의 Elbrus 지역의 일부인 Elbrus(지방 자치단체)의 농촌 정착지 영토에 위치하고 있습니다. Neutrino에 가장 가까운 정착지는 Elbrus, Verkhniy Baksan, Kurmu, Kyzgen, Dzhapyr-Tala입니다.
지명
마을 이름의 소리는 유명 패션 브랜드나 관련 기업의 이름을 더 연상시킵니다. 혁신적인 기술. 가장 빠른 것을 기리기 위해 마을에 지명이 주어졌습니다. 태양 입자이는 지역에 위치한 박산중성미자천문대 과학자들이 연구하고 있는 내용이다.
구호와 기후의 특징
뉴트리노는 해발 약 1.6km 고도의 박산협곡에 위치하고 있다. 산악 지형과 고도의 급격한 변화는 지역 기후에 큰 영향을 미쳤으며, 이는 봄에 뜨거운 푄바람이 존재하는 것이 특징입니다. 그러한 바람의 위험은 일반적으로 급격한 압력 강하를 동반하여 웰빙에 나쁜 영향을 미친다는 것입니다.
창립연혁
Neutrino 마을은 Guba-Santa-Suu 강 오른쪽 강둑의 영토를 차지한 Gubasanta의 고대 정착지 유적에서 발생했습니다. 고대 aul은 두 개의 teips, 즉 Tilovs와 Kurdanovs의 대표자가 살았던 2개 구역으로 구성된 정착지였습니다.
제2차 세계대전이 끝나자 구바산타의 전체 인구는 다음과 같이 추방되었습니다. 중앙아시아, 토지는 조지아 SSR로 이전되었습니다. 1957년에는 주민들이 합의재활을 받았지만 돌아갈 곳이 없었습니다. 집에서 돌을 돌리지 않은 채 남아 있지 않았습니다.
1977년에는 박산협곡에 최대 규모의 과학센터를 만들기로 결정했고, 그 주변에 뉴트리노라는 새 이름으로 새로운 마을이 형성됐다.
마을의 현대 생활
모든 인프라와 경제생활중성미자는 박산 중성미자 연구실의 요구에 맞춰 장비를 갖추고 있습니다.
안에 현대 세계이 과학 단지는 천체 물리학 및 핵 물리학 분야의 실험 연구를 다루는 최대 규모의 센터입니다. 관측소는 안디리치 산 아래 길이가 3.6km가 넘는 두 개의 터널로 나누어진 지하 실험실로 구성되어 있습니다.
인구의 주요 구성은 발카르인(67%)과 러시아인(15%)입니다. 박산연구단지 연구실 직원 대부분이 뉴트리노에 거주하고 있다.
마을에서 멀지 않은 곳에(약 10-20km) 인기 있는 스키 리조트인 Elbrus와 Cheget이 있습니다. 뉴트리노는 스키 관광객을 위한 임시 피난처로 이상적인 장소입니다. 마을은 리조트 지역에서 조금 떨어져 있기 때문에 이곳의 임대료는 상당히 합리적이며 기지까지의 길은 30분도 채 걸리지 않습니다.
아슬란 2017년 2월 9일에 작성함지하 실험실, 방사성 탄소, 암흑 물질 탐색, 초신성 폭발… 아니요, 이것은 SF 스릴러가 아닙니다. 박산천문대 입니다.
과학자들은 오랫동안 중성미자를 찾아왔습니다. 태양 깊은 곳에서 탄생한 이 입자들을 통해 우리 별 내부에서 무슨 일이 일어나고 있는지 이해할 수 있습니다. 그리고 초신성 폭발에 의해 방출된 것들은 깊은 우주에 대한 이야기를 말해줍니다.
지구 내부에서 방출되는 중성미자는 에너지가 낮아 아직 포착되지 않았지만 앞으로는 확실히 우리 행성에 대한 정보를 제공할 것입니다. 장거리, 심해 및 지하 통신을 위해 중성미자를 사용하는 것이 가능할 수 있습니다. 결국 중성미자는 거의 빛의 속도로 움직이고 전하가 없으며 물질과 상호 작용하지 않고 방해하는 모든 것을 통과하여 날아갑니다. 거의 상호작용 없이 원자와 충돌하기도 하는데, 이는 세계 과학 지도에서 가장 중요한 지점 중 하나인 카바르디노-발카리아(Kabardino-Balkaria)에 있는 박산 중성미자 천문대에서 사용하는 것입니다. 이곳 지하 깊은 곳에서는 중성미자 망원경 두 대가 동시에 작동한다.
지하 3500미터 깊이
남쪽에서 Elbrus 기슭에 가본 사람들은 아마도 Terskol 직전에 정착지 "Neutrino"라는 이름이 적힌 표지판에 주목했을 것입니다. 일련의 정착지 민족 이름에서 과학적인 단어는 특이해 보입니다. 그러나 고속도로에서는 이상한 것을 볼 수 없습니다. 여기의 길은 과학 건물로 이어지고, 조금 더 언덕에는 과학자, 엔지니어 및 기술 직원이 사는 여러 개의 고층 건물이 있습니다. 그리고 가장 흥미로운 점은 '중성미자 심장'이 협곡 반대편, 박산강 건너편에 위치해 있다는 것입니다. 구조물은 산 바로 아래에 지어졌습니다. 이러한 배열을 통해 실험 결과에 영향을 미칠 수 있는 배경 방사선을 크게 줄일 수 있습니다.
현수교는 격랑의 흐름을 가로지릅니다. 한쪽에는 "눈사태 위험 구역"이라는 표지판이 걸려 있습니다. 여행 동반자, 물리학자, 연구소 선임 연구원 핵 연구 RAS Valery Gorbachev는 2003년에 이곳에 눈사태가 발생했다고 말했습니다. 그것은 기술 건물을 파괴하고 문자 그대로 땅바닥까지 파괴했으며 도로 근처의 정류장을 철거했습니다. 그러자 눈 부스러기가 경사면 반대편에 있는 주거용 건물의 창문을 덮었습니다.
그러나 90년대 중반에 이미 사람의 손에 의해 물체가 손상되었습니다. 밤에는 알려지지 않은 사람들이 킬로미터 길이의 터널을 통과하는 데 사용하는 전기 기관차를 압수하고 실험실에서 학살을 자행했습니다. 그 이후로 산 입구에 경비가 들어섰고, 모든 건물은 잠겨 있었다.
이미 사람들이 "지하철을 기다리고 있다"고 말하면서 아딧 입구에 서 있습니다. 곧 기차가 도착하지만 주민들은 주요 도시그들은 그것을 지하철에 익숙한 객차로 인식하지 못할 것입니다. 두 개의 비대칭 헤드라이트가 달린 레일 위에 놓인 직사각형과 비슷한 전기 기관차가 협궤 선로를 따라 움직입니다. 철도트롤리. 운송 운영은 철도 직원 전체에 의해 보장되며 열차는 일정대로 엄격하게 운행됩니다. 시간이 없었나요? 완전한 어둠 속에서 몇 킬로미터를 걸어야 합니다.
도중에 낮잠을 자셔도 됩니다. 목적지까지 내륙으로 약 20분 소요됩니다. 산맥. 기차는 여러 번 멈춥니다. 때로는 누군가가 자신의 연구실로 나가기도 하고, 때로는 다른 문을 열어야 할 때도 있습니다. 기차가 지나간 직후 다시 문을 닫아야 할 때도 있습니다. 마침내 우리는 거기에 있습니다. 표시는 3500 미터입니다. 대부분의 승객이 이곳을 최종 목적지로 삼습니다. 기차는 더욱 멀리 나아갑니다.
중성미자를 보는 방법?
넓은 방에는 모든 직원이 신발을 갈아입어야 하는 탈의실이 있습니다. 우리는 이에 대한 준비가 되어 있지 않으며 그들은 우리에게 신발 커버를 줍니다. 직원이 출입증을 확인하고 열쇠를 발급해 줍니다. 그래서 우리는 "갈륨-게르마늄 중성미자 망원경"이라는 문구가 적힌 높은 문을 통과합니다. GGNT로 약칭합니다.
"여기에서는 매일 습식 청소가 이루어지며 광산에서 먼지와 오물이 들어오지 않도록 교체 신발이 필요합니다."라고 Valery는 망원경의 넓은 방을 통과하면서 말합니다. "표면의 모든 물체는, 그리고 산 안의 암석에는 방사성 동위원소가 들어있습니다.” 실험 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 망원경의 벽은 방사성 원소 함량이 낮은 특수 콘크리트로 만들어지고 금속 시트로 덮여 있습니다. 이러한 보호는 배경 방사선을 수천만 배 감소시킵니다.
망원경이 산 아래에 있으면 거울과 렌즈가 있는 고전적인 망원경에 대해 말할 필요가 없습니다. 여기에는 어떤 흔적도 없습니다. GGNT의 "심장"은 녹는점이 30도인 경금속인 갈륨 50톤으로 구성되어 있습니다. 그것은 원자로에 배치되어 전하가 없고 실제로 물질과 상호 작용하지 않는 기본 입자인 중성미자와 상호 작용합니다.
이 과정에서 중성미자가 태양 깊은 곳에서 탄생합니다. 열핵반응그리고 즉시 우주로 보내집니다. 그들 중 일부는 지구에 도달하지만 그 특성으로 인해 행성을 날아가며 거의 상호 작용하지 않습니다. 극히 일부만 잡을 수 있습니다.
이 포착하기 어려운 우주 방랑자들을 기록하기 위한 설치물은 전 세계에 여러 군데 있습니다. 갈륨을 이용한 기술은 그 종류가 독특합니다. 고르바초프에 따르면, GGNT는 다른 탐지기가 할 수 없는 저에너지 중성미자를 탐지합니다.
하지만 잡히더라도 중성미자는 볼 수 없습니다. 물질과의 상호작용 결과만 기록할 수 있습니다. 이것이 GGNT가 전자 중성미자라는 세 가지 유형 중 하나를 포착하는 방법입니다. 그들은 갈륨 핵에 충돌하여 그것을 주기율표의 다음 세포에 있는 동위원소 게르마늄-71로 변형시킵니다. 이렇게 형성된 게르마늄은 한 달에 한 번씩 갈륨 타겟(전문가들은 이 원소를 50톤이라고 부릅니다)에서 추출합니다.
— 평균적으로 한 달에 약 30개의 원자만 형성됩니다. 수 톤의 질량에서 그것들을 추출하는 데 얼마나 많은 작업이 필요한지 상상할 수 있습니까? -Valery가 말합니다. — 이를 위해 게르마늄 250마이크로그램을 추가하고, 비방사성 게르마늄도 추가합니다. 그러면 도움을 받아 화학 반응우리는 그것을 추출하여 특수 카운터에 넣으면 방사성 원자의 수를 결정합니다. 그건 그렇고, 게르마늄을 추출하는 동안 엔지니어는 하루 동안 실험실에 남아 있습니다. 테스트는 쉬운 일이 아닙니다.
그래서 이곳에 수족관이 있는 것인데, 주변 분위기 때문에 처음에는 물고기를 대상으로 실험이 진행되는 것 같았습니다.
형성된 동위원소의 수를 세는 방으로 이동합니다. 미터 자체를 보는 것은 불가능합니다. 미터는 여기 어디에나 있는 납 블록에 의해 숨겨져 있습니다. — 이것은 순수한 비방사성 납입니다. 이는 실험의 순도에 영향을 미칠 수 있는 외부 방사선으로부터 카운터를 보호합니다.”라고 Gorbachev는 설명합니다. 직원 중 한 명이 우리와 합류합니다. 그의 책임에는 기존 방사성 원소에 대한 감사가 포함됩니다. 발레리는 금고에서 특징적인 방사선 기호가 있는 금속 용기를 꺼내어 열고 대담하게 방사선원을 집어듭니다. “물론 삼키면 안 되지만, 손에 쥐고 있으면 됩니다.”라고 그는 농담합니다.
멸균 중성미자: 가능하다면 잡아보세요
알고 보니 태양 중성미자 등록은 GGNT 직원들이 수년간 해오던 일상이었다. 하지만 이제 그들은 다음과 같은 결과를 가져올 수 있는 새로운 실험을 준비하고 있습니다. 노벨상. — 과학은 전자, 뮤온, 타우 중성미자의 세 가지 유형의 중성미자를 알고 있습니다. 그리고 그들은 장거리 여행을 할 때 서로로 변할 수 있습니다. 네 번째 유형, 즉 물질과 전혀 상호 작용하지 않는 멸균 중성미자의 존재에 대한 가설도 있다고 고르바초프는 말합니다.
그들이 여기서 찾으려고 하는 것은 멸균된 중성미자입니다. 새로운 시설은 50톤의 갈륨이 펌핑되는 방사성 소스를 갖춘 탱크가 될 것입니다. 동위원소는 중성미자를 방출하며, 이는 GGNT와 마찬가지로 갈륨을 게르마늄으로 전환하기 시작합니다. 그런 다음 새로 형성된 원자를 계산하는 일반적인 절차입니다. 일반적으로 물질과 상호작용하지 않는 멸균 중성미자가 검색됩니다.
과학자들이 특정 수의 사건을 발견할 것으로 예상하고 실제로는 더 적은 수의 사건을 발견할 때 누락된 수의 상호 작용이 포착하기 어려운 입자 때문이라고 가정하는 것이 합리적입니다. 물론, 먼저 같은 결과를 낳고 계산에 혼란을 줄 수 있는 모든 부수적인 요소를 제거해야 합니다.
새로운 실험에 필요한 대부분의 장비는 이미 사용 가능합니다: 배럴과 50톤의 갈륨. 방사성 물질을 구입해야 하는데 아직 자금이 없습니다. — 프로젝트를 시작하려면 3억 루블이 필요합니다. 특히 프로젝트 시작 후 5년 후에 과학적 결과를 받게 될 것이기 때문에 이 금액은 생각만큼 크지 않습니다.”라고 물리학자는 설명합니다.
지하 소스와 암흑 물질
전기 기관차가 출발하기까지 한 시간도 채 안 남았고 우리는 3800m 지점까지 터널 속으로 더 서둘러 들어갑니다. 우리는 걷고, GGNT 입구를 떠나면 어둠에 둘러싸여 있습니다. 땅 밑에서 솟아오르는 나르잔 샘물 소리가 들린다. 누구도 감히 이 물을 마실 수 없지만, 샘물에서는 기괴한 종유석과 석순이 생성됩니다. 연구실 직원이 잘라서 손님에게 보여줍니다.
앞에 빛이 나타나고 곧 우리는 배경이 낮은 연구실에 접근합니다. 여기에는 거창한 건물이 없기 때문에 비교적 작은 공간에서 여러 가지 실험이 동시에 진행됩니다. 거의 모두 실용적인 목적을 가지고 있습니다. 따라서 게르마늄 저배경 초순수 반도체 검출기는 불안정한 동위원소가 거의 없는 물질을 검출하는 데 도움이 됩니다. 여기서 그들은 다른 과학 실험을 위한 재료를 찾고 있다고 핵 연구소 연구소의 연구원인 Vladimir Kazalov는 설명합니다.
— 많은 실험에는 토륨과 우라늄 및 그 붕괴 생성물이 거의 포함되지 않은 재료가 필요합니다. 여기서 우리는 우리에게 보내진 샘플 중에서 샘플을 선택합니다.”라고 그는 말합니다.
탄소-14는 고고학 및 고생물학적 발견의 연대를 결정하는 데 사용됩니다. 대부분은 대기의 상층부에 형성되며, 대기 전체에서 소량으로 발견됩니다. 물체가 지하에 떨어지면 탄소-14가 그 안으로 유입되는 것을 멈춥니다. 그리고 동위원소는 방사성이므로 시간이 지나면 붕괴됩니다.
과학자들은 남은 수량을 세고 발견된 유물이 죽은 선사 시대 동물인지 도구인지에 따라 연대를 결정합니다. 고대인. 탐지기는 심각한 보호 기능을 갖추고 있습니다. 내부는 구리와 납으로 되어 있고, 윗부분은 붕산 플라스틱으로 덮여 있습니다.
다음 방의 15cm 길이의 납문 뒤에는 섬광체에서 탄소-14의 존재 여부를 연구하기 위한 설비가 있습니다. 신틸레이터(Scintillator)는 흡수되면 빛을 방출하는 능력을 갖는 물질입니다. 전리 방사선. 또한 중성미자를 탐지하는 데에도 사용됩니다. 그러나 탄소-14는 방사성 동위원소입니다. Vladimir Kazalov에 따르면 실험에 탄소 기반 섬광체가 필요할 때 방사능은 방해가 될 뿐입니다. 따라서 저배경 연구실에서는 탄소-14 함량이 낮은 섬광체를 검색하기 위한 시설을 만들었습니다. 그러한 천연 자원을 찾는 것은 매우 어렵습니다.
다음 방에는 암흑 물질에 대한 가상의 후보 입자인 하드론 액시온을 검색하기 위한 설비가 있습니다. 지금까지 그들은 발견되지 않았습니다.
— 어느 날 모스크바에서 온 내 동료가 암흑 물질을 찾고 있었는데 나에게 다가와서 묻습니다. “뭔가 발견한 것이 있나요? 열지 마세요. 아직 이르다”고 Kazalov는 농담했습니다.
그건 그렇고, 우리가 한 방에서 다른 방으로 이동하는 동안 우리 주변의 온도가 눈에 띄게 증가합니다. 인공 환기가 없으면 이곳의 공기는 최대 40도 이상까지 따뜻해질 수 있습니다. 암석에 포함된 방사성 원소는 붕괴로 인해 열을 방출하고 여기에 축적됩니다.
초신성을 관찰하는 오래된 망원경
전기기관차가 도착합니다. 이번에는 표면에서 약 1km 떨어진 곳에 멈춰서 이동하는 데 시간이 더 적게 걸립니다. 우리는 물리학자 Musabi Boliev를 만났습니다. 그는 우리를 산 아래 가장 오래된 건물인 1977년에 건설된 박산지하섬광망원경(BPST)으로 안내합니다. 망원경은 4층 건물 높이의 구조물이다. 섬광체가 용해된 등유로 채워진 탱크로 구성됩니다. 광전자 증배관(PMT)이 각 탱크에 삽입됩니다. 총 3186개가 있습니다. 탱크 내부는 광자를 반사하는 흰색 에나멜로 덮여 있습니다.
GGNT에서 저에너지 전자 중성자가 감지되면 이 망원경은 뮤온을 포착합니다. 뮤온 중성미자가 원자와 충돌할 때 형성됩니다. 이러한 하전 입자는 섬광체를 "관통"하여 광자를 생성합니다. 용기 벽에서 반사되어 광전 증배관으로 들어갑니다. 신호는 여러 번 증폭되어 분석을 위해 컴퓨터 시스템으로 들어갑니다.
— 건설 당시에는 많은 사람들이 설치가 가능할 것이라고 믿지 않았습니다. 각 승수에서 전압 범위는 1600~2000V입니다. 이들로부터의 신호는 모두 동시에 장비에 입력되도록 동기화되어야 합니다.”라고 Boliev는 말합니다.
망원경은 오래되었지만 완벽하게 작동합니다. 70년대에 구입한 PMT 대량, 이제 벽을 따라 있는 상자 안에 있습니다. 대부분은 아직 필요하지 않았습니다. 그러나 망원경은 거의 40년 전에 제작되었음에도 불구하고 오늘날 물리학의 근본적인 문제를 해결하고 있습니다. BPST는 태양 중성미자에 대한 통계 정보 외에도 초신성 폭발과 같은 심우주의 재앙적 사건을 등록합니다.
이제 돌아올 시간이고, 무사비 볼예프(Musabi Boliev)가 우리를 다시 지상으로 인도할 것을 약속합니다. 이번에는 걸어서 가보겠습니다. 모든 것은 잘 알려진 표현처럼 우리가 향하는 '터널 끝의 빛'이다. 현대 대중 문화는 지하 실험실, 과학 연구, 방사능 등의 물체 주변에 신비스러운 분위기를 조성합니다. 어둠 속 떨어지는 물소리와 끝없이 불어오는 바람의 휘파람소리...
현실은 훨씬 더 인상적입니다. 이곳 사람들은 방사선의 본질과 대처 방법을 알기 때문에 방사선을 두려워하지 않습니다. 산의 정신에 대한 전설이나 동화는 없습니다. 사람들이 이곳에서 일하기 때문입니다. 과학적 견해. 여기에 있으면 뭔가 대단한 일에 참여하고 있다는 느낌이 듭니다. 우주와의 연결, 그리고 과학적 문제에 관심이 있는 모든 진보적인 인류와의 연결입니다.
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아이들의 눈길을 가장 먼저 끈 것은 12월임에도 불구하고 아직 내리지 않은 눈이었다. 그들이 결정하고 있는 동안 조직적인 문제천문대의 지휘로 아이들은 눈싸움을 많이 했습니다.
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우리는 천문대의 엄격한 규칙에 놀랐습니다. 전망대에는 만 12세 이상만 입장할 수 있습니다. 들어가자마자 우리는 가지고 온 신발 커버를 씌웠습니다. 그런 다음 우리는 천문대에 대한 이야기를 시작한 BNO의 선임 연구원 Rita Viktorovna Novoseltseva를 따라가도록 초대 받았습니다.
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천문대의 지하 시설은 안디르치 산 아래 길이 3,670m의 두 개의 터널에 위치해 있으며, 등가 깊이는 물 환산치인 100~4,800m입니다. 러시아 과학 아카데미 핵 연구 연구소에 속해 있습니다. 그녀는 BNO가 다음과 같은 설치를 가지고 있다고 말했습니다:
지하섬광망원경(BPST)은 지하 300m 깊이에 3000m3의 부피를 갖고 있다.
갈륨-게르마늄 중성미자 망원경(GGNT) - 무게 60톤의 갈륨 금속 표적을 갖춘 태양 중성미자의 방사화학 검출기(SAGE 프로젝트, 터널 입구에서 3.5km 거리에 위치)
5 × 104m² 면적의 BPST 위 산 표면(해발 고도 2060m)에 위치한 광범위한 에어 샤워(EAS)를 기록하기 위한 Andyrchi 설비는 37개의 섬광 감지기로 구성됩니다.
우주 광선의 단단한 구성 요소와 광범위한 에어 샤워를 연구하도록 설계된 지상 기반 설치 단지 COVER(대형 뮤온 탐지기, 섬광 망원경 및 중성자 모니터 포함).
구조물과 터널의 크기가 인상적이었습니다.
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Zaynaf Uyanaeva는 천문대 직원이 무엇을 하는지 물었습니다. 우리 가이드는 그들이 중성미자 방사선을 기록하여 태양, 별, 은하핵 및 기타 우주 물체의 내부 구조와 진화를 연구하고 있다고 말했습니다. 새로운 입자 탐색 및 초희귀 공정 예측 현대 이론다른 방법으로는 접근할 수 없는 민감도 수준의 기본 입자; 고에너지 우주선 연구, 감마 천문학.
Valeria Nikoghosyan은 관측소 직원 수와 BNO에 필요한 전문가에 대한 질문에 관심이 있었습니다. 서비스 인력을 포함해 직원 수는 약 250명으로 대부분이 뉴트리노 마을에 거주하고 있다고 합니다. BNO 직원 중 한 명은 우리 학교 졸업생이자 Soros Prize 수상자 Sergei Kurenya입니다. 그리고 천문대에서 일하려면 물리학, 수학, 화학 또는 무선 공학 학부를 졸업해야 합니다.
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여행은 우리 학교 물리 교사의 삼촌이자 물리 과학 후보자인 Dakhir Daniyalovich Dzhappuev의 도움으로 조직되었습니다.
후반 25분쯤 기자들은 박산 중성미자 연구실이 있는 4㎞ 터널이 이어지는 어느 연구실에 대해 이야기를 나누기 시작했다.
평소처럼 언론인들은 거짓말을 했습니다. 우리가 그녀에 대해 알아낸 것은 다음과 같습니다.
“건설은 1967년에 시작되었습니다. 이 프로젝트는 Andyrchi 산(높이 4000m 이상)에 두 개의 평행한 수평 터널을 건설하는 것과 관련되었으며, 이를 따라 물리적 설치물을 배치할 계획이었습니다. 우주 광선(뮤온 플럭스)의 배경은 지하가 깊어짐에 따라 감소하고 터널 끝에서 표면보다 거의 107배 낮아집니다. 이러한 계획의 실행은 A.A. Pomansky가 첫 번째 책임자로 임명되었습니다. 미래 관측소의 위치는 Kabardino-Balkarian Republic에 위치한 Mount Elbrus 근처에서 선택되었습니다. 2003년부터 EAS의 하드론 구성 요소를 탐지하기 위한 실험이 수행되었습니다. 실험의 일환으로 실험 데이터를 분석하는 동안 핵물리학과 지구물리학의 교차점에서 새로운 물리적 현상인 라돈-중성자 해일파가 발견되었습니다. 지하 구조물이 가동되었습니다. 개발 과정에서 BNO에는 모든 현대 요구 사항을 충족하는 독특한 과학적 구조의 복합체가 나타났습니다.
일련의 과학 시설을 건설함으로써 다음이 가능해졌습니다. - 중성미자와 감마선을 기록하여 태양, 별, 은하핵 및 기타 우주 물체의 내부 구조와 진화에 대한 직접적인 연구를 시작합니다.
- 다른 방법으로는 접근할 수 없는 민감도 수준에서 현대 소립자 이론으로 예측되는 새로운 입자와 매우 희귀한 과정을 검색합니다.
1998년 창설을 위해 과학 단지연구소 및 천문대 직원으로 구성된 BNO 팀이 국가상을 수상했습니다. 러시아 연방, 2001년 태양 중성미자 흐름 연구 분야의 공로로 수상 국제상그들을. B. M. 폰테코르보.
- 가속기 기술의 능력을 넘어서는 고에너지 및 초고에너지 영역의 물질과 중성미자 및 뮤온의 상호 작용을 연구합니다.
주요 방향 과학적 연구 BNO는 다음과 같습니다.
-입자 물리학, 고에너지 물리학, 우주론;
- 중성미자 천체물리학, 중성미자 및 g-천문학, 우주선 물리학, 태양 중성미자 문제;
- 중성미자 및 기타 기본 입자의 자연 흐름을 연구하기 위해 지하 지하 실험실에서 중성미자 망원경 개발 및 제작
- 이중 베타 붕괴;
응용 연구에는 다음이 포함됩니다.
- 암흑물질을 찾아보세요.
-섬광 단결정 생산 원료 등 다양한 천연 및 인공 재료의 방사선 순도를 확인합니다.
- 자연 환경의 통제;
현재 천문대 직원은 29명의 연구원으로 구성되어 있으며, 과학적 연구(2명의 의사와 14명의 물리 및 수학 과학 후보자).
-자동 스테이션 "Luna-16" 및 "Luna-20" 등이 전달하는 달 토양의 방사성 동위원소 구성 연구
천문대는 다음과 같은 과학 단위를 포함합니다: -박산 지하 섬광 망원경;
- "CARPET" - 광범위한 대기 소나기를 기록하기 위한 설치
- "CARPET-2"는 광범위한 대기 소나기를 기록하기 위한 복합 설치물입니다.
- "ANDYRCHI" - 광범위한 대기 소나기를 기록하기 위한 산 설치물
- 갈륨-게르마늄 중성미자 망원경;
- 저배경 실험실 1호;
- 저배경 실험실 2호
'중성미자'는 물질과 거의 상호작용하지 않는 초경량 소립자다. 그것이 존재한다는 사실은 20세기 50년대에 증명되었습니다. 60년대 소련 정부는 박산협곡에 중성미자 특별 관측소를 건설하기로 결정했다. 위치는 우연히 선택되지 않았습니다. 수백 가지 유형의 다른 기본 입자로 구성된 "칵테일"에서 중성미자는 눈에 보이지 않습니다. 이를 감지하려면 필터가 필요합니다. Andyrchi 현무암 산은 바로 그러한 필터가되었습니다. 그 아래 약 2km 깊이에 실험실이 있습니다.
중성미자가 잡힌 곳으로 가는 것은 쉽지 않습니다. 먼저 Nalchik으로 이동해야 하며 거기에서 80km를 더 이동해야 합니다. 미네랄니예 보디, 그리고 또 160km. 도중에는 때때로 테러 방지 경찰 초소가 있으며 연구소 입구에는 이미 실험실을 공격하려는 시도가 있었던 경우 안정적인 보안이 배치됩니다.
여행의 마지막 단계는 광부의 트롤리와 어린이 열차 사이의 교차점과 같은 것이 지나가는 4km 길이의 좁은 통로입니다. Andyrchi 산의 터널과 건물은 Baku와 Minsk의 지하철 직원 분리에 의해 절단되었으므로 입구에 문자 "M"이 표시됩니다.
현무암 층 아래 거의 완전한 어둠 속에서 20분 동안 운전하면 기차는 막힌 문 앞에 정차합니다. 이는 실험실의 안전을 보장합니다.
실험실에 들어가기 전에 모든 사람은 신발과 옷에 흙과 먼지가 묻어 있는 지구 표면에서 우주 기원의 동위원소를 가져오지 않도록 옷과 신발을 갈아입어야 합니다. 이는 배경 방사선에 영향을 미칩니다. 박산중성미자천문대 연구원인 알렉산더 시킨은 “여기 콘크리트는 약 70cm 크기”라며 “특수한 저배경 콘크리트로 인해 일반 방에 비해 15~20배 정도 억제된다”고 설명했다.
태양 중성미자는 초고감도 갈륨-게르마늄 중성미자 망원경으로 포착됩니다. 그것의 도움으로 과학자들은 태양에서 어떤 종류의 과정이 일어나는지, 어떻게 빛나고 가열되는지 이해하려고 노력하고 있습니다.
"'망원경'은 매우 일반적인 이름입니다. 사실 그것은 화학 탐지기입니다."라고 Shikhin은 말합니다.
갈륨은 온도가 섭씨 30도를 넘으면 손에 바로 녹는 가벼운 금속입니다. 중성미자와 가장 잘 상호 작용하는 사람은 바로 그 사람입니다. 약 50톤의 갈륨이 실험실의 거대하고 밀봉된 테플론 통에 저장되어 있으며, 이를 통해 아마도 수십 개의 입자만 추출될 것입니다.
"표면의 모든 평방 센티미터를 통해, 심지어 내 손톱을 통해서도 태양에서 유래한 약 700억 개의 중성미자가 매초 통과합니다. 그러나 상호 작용하는 중성미자의 수는 내 평생 동안 하나일 수 있습니다."라고 과학자는 말합니다.
"내 생각에는 1977~79년에 첫 번째 사건은 아래에서 나오는 중성미자였습니다."라고 박산 중성미자 천문대 소장인 Valery Kuzminov는 회상합니다. "그것은 우리가 추구했던 모든 것이었습니다!"
화학자 Olga Zhorova는 입자 "검색" 기술을 다음과 같이 설명합니다.
복잡한 화학 반응의 도움으로 50톤의 액체 금속이 먼저 150리터의 추출물로 변환된 다음 2리터로 변환된 다음 투명한 용액 한 잔으로 변환됩니다. 용액은 다양한 트랩의 동결, 액체 질소 사용, 티타늄, 철 및 탄소 부스러기 가열을 사용하여 불순물로부터 다단계 정화를 거치는 특수 유리 시설에 부어집니다. "그리고 나서야 다양한 함정에 빠지게 되고 설치의 매우 깨끗한 진공 부분에 들어가게 됩니다."라고 그녀는 말합니다.
출력은 미량의 중성미자와 함께 붕괴된 후 남은 5-6개의 원자만 포함하는 가스 게르마늄의 0.5cm3에 불과합니다. 이 자료는 태양의 중심에서 새로운 정보를 얻기 위해 수개월 동안 거대한 카운터 큐브에 갇혀 있을 것입니다.
"이것은 다양한 낮은 배경의 금속으로 만들어진 다층 구조입니다. 몇 cm의 강철, 20cm의 납, 또 다른 10cm의 구리, 내부에는 여전히 내부 활성 보호 장치가 있습니다."라고 Zhorova는 말합니다. 그리고 이러한 수동적 및 능동적 보호 내에서 노출 중에 방사성 화학 검출기에서 형성된 게르마늄-71의 단일 붕괴가 계산됩니다."
연구실에서 가장 큰 방은 4층 건물 크기의 대형섬광망원경 홀이다. 특수 입자 탐지기가 위에서 아래로 늘어서 있습니다.
"70 x 70 및 30 크기의 탐지기가 약 3200개 있습니다. 탐지기는 알루미늄으로 만들어졌으며 내부는 흰색 에나멜로 덮여 있고 정제된 C9H20 등유로 채워져 있습니다"라고 대형 지하 섬광 망원경의 엔지니어인 Evgeny Martakov는 말합니다. 입자 에너지를 빛으로 변환할 수 있는 물질인 등유에 용해됩니다. 검은색 실린더의 특수 장치는 광 신호를 읽고 이를 기록 컴퓨터로 전송합니다. 이것이 바로 과학자들이 입자의 움직임을 실시간으로 보는 방법입니다.
근처에 집만한 크기의 또 다른 망원경이 있습니다. 그것은 깊은 우주에서 지구를 향해 날아오는 더 강력한 중성미자, 즉 뮤온을 감지합니다. 거의 30년 전 이 망원경 덕분에 우리로부터 16만 광년 이상 떨어진 마젤란운에서 초신성 폭발이 기록되었습니다.
“별이 폭발하면 마치 낮인 것처럼 보입니다!” – Evgeny Martakov는 말합니다.
다른 연구실보다 늦게 다른 연구실이 문을 열었습니다. 소련이미 헤어졌습니다. 여기에서 그들은 이론 물리학자들이 아직 그 존재 여부를 추측만 하고 있는 입자인 태양 하드론 액시온을 찾고 있습니다.
이제 연구실 내부에는 입자물리학에서 가장 기대되는 행사 중 하나인 BEST 실험을 위한 시설이 설치되고 있습니다. 이 실험의 도움으로 과학자들은 질량이 훨씬 더 크고 물질과의 상호 작용이 훨씬 적은 소위 "멸균" 중성미자의 존재에 대한 가설을 증명하거나 반증할 것입니다. 아마도 이것은 자연을 이해하는 데 도움이 될 것입니다 암흑물질그리고 아마도 과학자들에게 노벨상을 안겨줄 것입니다.
Valery Kuzminov는 "결과가 부정적이라면 상을 받을 수는 없지만 좋은 과학적 결과가 될 것입니다. 그런 과정이 없다는 것이 밝혀지면 더 이상 거기에 갈 필요가 없습니다"라고 말합니다. , 박산 중성미자 천문대 소장 “당신이 무엇을 가지고 있는지, 발굴하기 전에는 거기에 보물이 있는지 알 수 없습니다.”
박산 천문대는 오랫동안 다른 과학 분야의 동료 과학자들의 관심을 불러일으켰습니다. 이렇게 방사선이 없는 방이나 산 아래 깊은 동굴을 또 어디에서 찾을 수 있습니까? 생물학자들은 이곳에서 라돈 가스가 신체에 미치는 영향을 연구했고, 지구물리학자들은 장비를 산 중심부에 배치해 줄 것을 요청했습니다. 또한 소비에트 시대로스앨러모스 출신의 미국 핵물리학자들은 정기적으로 박산협곡을 방문하여 공동 실험을 진행하고 경험과 지식을 공유했습니다. 그러나 오늘날 협력의 강도는 눈에 띄게 감소했습니다.
연구소장은 현재 상황에 대해 불평한다. 러시아 당국 기초과학또한 우선순위가 아닙니다.
"이제 국가, 국가, 정부는 내가 이해하는 바와 같이 그러한 업무를 처리할 준비가 되어 있지 않습니다. 우리의 국제 상황이 급격히 악화되기 시작한 약 10년 전에 우선순위가 바뀌었습니다. 일반적으로 자본가들은 이것이 필요하지 않습니다. , 자본가에게는 기초 과학이 필요하지 않습니다.”라고 Valery Kuzminov는 씁쓸하게 인정합니다.
