Aulens land ligger på territoriet för den lantliga bosättningen Elbrus (kommunal enhet), som är en del av Elbrus-regionen i Kabardino-Balkaria. De närmaste bosättningarna till Neutrino är: Elbrus, Verkhniy Baksan, Kurmu, Kyzgen, Dzhapyr-Tala.
Toponymi
Ljudet av namnet på byn påminner mer om namnet på något känt modemärke eller företag som förknippas med innovativa tekniker. Toponymen fick byn för att hedra de snabbaste solpartikel, som studeras av forskare vid Baksan Neutrino Observatory, som ligger i det lokala området.
Funktioner av lättnad och klimat
Neutrino ligger i Baksan Gorge på en höjd av cirka 1,6 km över havet. Den bergiga terrängen och kraftiga höjdförändringar hade en betydande inverkan på det lokala klimatet, som kännetecknas av närvaron av heta foehnvindar på våren. Faran med sådana vindar är att de vanligtvis åtföljs av ett kraftigt tryckfall, vilket har en dålig effekt på välbefinnandet.
Grundande historia
Byn Neutrino uppstod på resterna av den gamla bosättningen Gubasanta, som ockuperade territoriet på högra stranden av floden Guba-Santa-Suu. Den antika aul var en bosättning som bestod av två kvarter, där representanter för två teip bodde: Tilovs och Kurdanovs.
I slutet av andra världskriget deporterades hela Gubasantas befolkning till Centralasien, och marken överfördes till den georgiska SSR. År 1957 invånare lösning rehabiliterades, men de hade ingenstans att återvända - ingen sten lämnades ovänd från deras hem.
1977 beslutades det att skapa det största vetenskapliga centret i Baksan Gorge, runt vilken en ny by bildades med det nya namnet Neutrino.
Byns moderna liv
All infrastruktur och ekonomiskt liv Neutrinos är utrustade för att möta behoven hos Baksan Neutrino Laboratory.
I moderna världen detta vetenskapliga komplex är det största centret som sysslar med experimentell forskning inom området astrofysik och kärnfysik. Observatoriet består av underjordiska laboratorier uppdelade i två tunnlar som är mer än 3,6 km långa under berget Andyrchi.
Den huvudsakliga sammansättningen av befolkningen representeras av balkarer (67 %) och ryssar (15 %). De flesta av de anställda vid laboratorierna i forskningskomplexet Baksan bor i Neutrino.
Inte långt från byn (cirka 10-20 km) finns populära skidorter - Elbrus och Cheget. Neutrino är en idealisk plats för en tillfällig tillflyktsort för skidturister. Eftersom byn ligger lite långt från resortområdet är hyrespriserna här ganska rimliga, och vägen till basen tar inte mer än en halvtimme.
aslan skrev den 9 februari 2017Ett underjordiskt laboratorium, radioaktivt kol, sökandet efter mörk materia, supernovaexplosioner... Nej, det här är ingen science fiction-thriller. Det här är Baksan-observatoriet.
Forskare har letat efter neutriner under lång tid. Dessa partiklar är födda i solens djup och gör det möjligt att förstå vad som händer inuti vår stjärna. Och de som kastas ut av en explosion av supernovor berättar historier om rymden.
Neutriner som släpps ut från jordens inre har låg energi och har ännu inte fångats, men i framtiden kommer de säkert att ge information om vår planet. Det kan vara möjligt att använda neutriner för kommunikation över långa avstånd, djupt under vattnet och under jorden – de rör sig trots allt nästan med ljusets hastighet, har ingen laddning och flyger genom allt som kommer i vägen utan att interagera med materia. Nästan utan att interagera, ibland kolliderar de fortfarande med atomer, vilket är vad de använder vid Baksan Neutrino Observatory i Kabardino-Balkaria, en av de viktigaste punkterna på kartan för världsvetenskapen. Här, djupt under jorden, fungerar två neutrinoteleskop samtidigt.
3500 meter djupt ner i jorden
De som har varit vid foten av Elbrus söderifrån uppmärksammade förmodligen skylten med namnet på bosättningen "Neutrino" strax före Terskol. I en serie etniska namn på bosättningar ser det vetenskapliga ordet ovanligt ut. Du kommer dock inte att kunna se något konstigt från motorvägen. Vägen hit går till den vetenskapliga byggnaden och lite längre på kullen finns flera höghus där vetenskapsmän, ingenjörer och teknisk personal bor. Och det mest intressanta, "hjärtat av Neutrino", ligger på andra sidan av ravinen, tvärs över Baksan River - strukturerna byggdes precis under berget. Detta arrangemang gör det möjligt att avsevärt minska bakgrundsstrålningen, vilket kan påverka resultaten av experiment.
En hängbro spänner över den turbulenta bäcken. På ena sidan av den hänger en skylt "Avalanche Dangerous Zone". Vår resesällskap, fysiker, seniorforskare vid institutet kärnkraftsforskning RAS Valery Gorbatjov säger att 2003 gick det en lavin här. Den förstörde en teknisk byggnad, jämnade den bokstavligen med marken och rev en hållplats nära vägen. Snösmular täckte sedan fönstren i bostadshus på andra sidan sluttningen.
Men i mitten av 90-talet var föremålet redan skadat av mänskliga händer. På natten beslagtog okända personer ett elektriskt lok, som de använder för att förflytta sig genom kilometerlånga tunnlar, och genomförde en pogrom i laboratorierna. Sedan dess började ingången till berget bevakas, och alla lokaler var låsta.
Det står redan folk vid ingången till adit, som de själva säger, "väntar på tunnelbanan." Snart kommer tåget, även om de boende större städer De kommer sannolikt inte att känna igen det som vagnarna som är bekanta med tunnelbanan. Ett ellok, mer som en rektangel placerad på skenor med två asymmetriskt placerade strålkastare, drar längs ett smalspårigt spår. järnväg vagnar. Transporten sköts av en hel stab av järnvägsarbetare, och tåget går strikt enligt tidtabell. Hade du inte tid? Du kommer att behöva gå flera kilometer i totalt mörker.
Du kan ta en tupplur på vägen, det är cirka 20 minuter inåt landet till din destination bergskedja. Tåget stannar flera gånger: ibland går någon ut till hans laboratorium, och ibland behöver du öppna en annan port - bara för att stänga den igen direkt efter tåget. Äntligen är vi där. Märket är 3500 meter. Detta är det sista stoppet för de flesta passagerare. Tåget går ännu längre.
Hur ser man neutriner?
I den rymliga lokalen finns ett byteshus, där alla anställda är skyldiga att byta skor. Vi är inte redo för det här, och de ger oss skoskydd. Skötaren kontrollerar pass och utfärdar nycklar. Och så passerar vi genom den höga porten med inskriptionen "Gallium-Germanium Neutrino Telescope". Förkortas till GGNT.
"Våtrengöring utförs här varje dag, och ersättningsskor behövs för att inte ta in damm och smuts från gruvan", säger Valery, när vi går genom teleskopets rymliga rum. "Alla föremål på ytan. och berget inne i berget innehåller radioaktiva isotoper." De kan påverka resultaten av experiment. Därför är teleskopets väggar gjorda av speciell betong med ett lågt innehåll av radioaktiva element och täckta med metallplåtar. Ett sådant skydd minskar bakgrundsstrålningen med tiotals miljoner gånger.
När teleskopet är placerat under ett berg behöver man inte prata om ett klassiskt teleskop med speglar och linser. Det finns inga spår av något av detta här. GGNT:s "hjärta" består av 50 ton gallium, en lättmetall med en smältpunkt på 30 grader. Den placeras i reaktorer, där den interagerar med neutriner - en elementarpartikel som inte har någon laddning och som praktiskt taget inte interagerar med materia.
Neutrinos föds i solens djup i processen termonukleära reaktioner och förs omedelbart ut i rymden. Vissa av dem når jorden, men på grund av deras egenskaper flyger de genom planeten och interagerar nästan inte med den. Endast en liten bråkdel kan fångas.
Det finns flera installationer i världen för att spela in dessa svårfångade rymdvandrare. Tekniken som använder gallium är unik i sitt slag. Enligt Gorbatjov upptäcker GGNT lågenergineutriner, vilket andra detektorer inte är kapabla till.
Men även om den fångas kan en neutrino inte ses. Du kan bara registrera konsekvenserna av deras interaktion med ämnet. Så här fångar GGNT en av tre typer - elektronneutriner. De kraschar in i en galliumkärna och omvandlar den till isotopen germanium-71, som finns i nästa cell i det periodiska systemet. En gång i månaden extraheras germanium som bildas på detta sätt från ett galliummål (det är vad experter kallar 50 ton av detta element).
— I genomsnitt bildas bara ett 30-tal atomer per månad. Kan du föreställa dig hur mycket arbete som krävs för att extrahera dem från en massa i flera ton? - säger Valery. — För att göra detta tillsätter vi 250 mikrogram germanium, men en annan, icke-radioaktiv. Då med hjälp kemiska reaktioner vi extraherar det, lägger det i en speciell räknare, och det bestämmer antalet radioaktiva atomer. Förresten, under utvinningen av germanium stannar ingenjörer i laboratoriet i en dag - testet är inte lätt.
Det är därför det finns ett akvarium här, även om det på grund av den omgivande atmosfären till en början verkar som om experiment utförs på fisken.
Vi flyttar till ett rum där antalet bildade isotoper räknas. Det går inte att se själva mätaren - den är dold av blyblock, som för övrigt finns överallt här. — Det här är rent, icke-radioaktivt bly. Det skyddar räknarna från extern strålning, vilket kan påverka experimentets renhet”, förklarar Gorbatjov. En av de anställda ansluter till oss. Hans ansvar inkluderar granskning av befintliga radioaktiva element. Valery tar fram en metallbehållare med en karakteristisk strålningssymbol från kassaskåpet, öppnar den och plockar djärvt upp strålkällorna. "Självklart ska du inte svälja dem, men du kan hålla dem i dina händer", skämtar han.
Sterila neutrinos: Fånga dem om du kan
Det visar sig att registrering av solneutrinos är en daglig rutin som GGNT-anställda har utfört i många år. Men nu förbereder de ett nytt experiment som skulle kunna medföra Nobelpriset. — Vetenskapen känner till tre typer av neutriner: elektron-, myon- och tau-neutriner. Och de kan förvandlas till varandra när de reser långa sträckor. Det finns också en hypotes om att det finns en fjärde typ – en steril neutrino, som inte alls interagerar med materia, säger Gorbatjov.
Det är sterila neutriner som de ska leta efter här. Den nya installationen blir en tank med en radioaktiv källa i vilken 50 ton gallium ska pumpas in. Isotoper kommer att avge neutriner, som precis som i GGNT kommer att börja omvandla gallium till germanium. Och sedan - det vanliga förfarandet för att räkna nybildade atomer. I allmänhet kommer sterila neutriner som inte interagerar med materia att sökas efter... genom sin frånvaro.
När forskare förväntar sig att hitta ett visst antal händelser och faktiskt hitta färre, är det rimligt att anta att det saknade antalet interaktioner beror på dessa svårfångade partiklar. Naturligtvis måste du först bli av med alla sidofaktorer som kan leda till samma resultat och orsaka förvirring i beräkningarna.
För det nya experimentet finns det mesta av den nödvändiga utrustningen redan tillgänglig: en tunna och 50 ton gallium. Vi behöver fortfarande köpa en radioaktiv källa, men det finns ingen finansiering ännu. — För att starta projektet behöver vi 300 miljoner rubel. Denna mängd är inte så stor som det kan tyckas, särskilt eftersom vi kommer att få vetenskapliga resultat fem år efter lanseringen av projektet, förklarar fysikern.
Underjordiska källor och mörk materia
Det är mindre än en timme kvar innan elloket avgår och vi skyndar oss vidare in i tunneln – till märket 3800 meter. Vi går, och när vi lämnar ingången till GGNT, är vi insvepta i mörker. Ljudet av Narzan-källor som forsar ut under marken kan höras. Ingen vågar dricka detta vatten, men källorna skapar bisarra stalaktiter och stalagmiter. Laboratoriepersonal hugger av dem och visar dem för gästerna.
Ljus dyker upp framför oss, och snart närmar vi oss forskningslaboratoriet med låg bakgrund. Här finns inga pampiga byggnader, så flera experiment genomförs samtidigt på ett relativt litet område. Nästan alla har praktiska syften. Således hjälper en ultraren halvledardetektor med låg bakgrund av germanium att detektera material där instabila isotoper nästan saknas. Här letar de efter material för andra vetenskapliga experiment, förklarar Vladimir Kazalov, forskare vid laboratoriet vid Institutet för kärnforskning.
— Många experiment kräver material som innehåller väldigt lite torium och uran och deras sönderfallsprodukter. Här väljer vi ut prover från de som skickas till oss”, säger han.
Kol-14 används för att bestämma åldern på arkeologiska och paleontologiska fynd. Det mesta av det bildas i de övre lagren av atmosfären i små mängder det finns i hela atmosfären. När ett föremål faller under jorden slutar kol-14 att flöda in i det. Och eftersom isotopen är radioaktiv sönderfaller den med tiden.
Forskare räknar den återstående kvantiteten och bestämmer fyndets ålder – oavsett om det är ett dött förhistoriskt djur eller ett verktyg. forntida människa. Detektorn har ett seriöst skydd. Insidan är av koppar och bly, och toppen är täckt med borerad plast.
I nästa rum, bakom en 15 centimeter lång blydörr, finns en installation för att studera scintillatorer för förekomst av kol-14. Scintillatorer är ämnen som har förmågan att avge ljus när de absorberas joniserande strålning. De används också för att upptäcka neutriner. Men kol-14 är en radioaktiv isotop. Enligt Vladimir Kazalov kommer radioaktivitet bara i vägen när ett experiment kräver en kolbaserad scintillator. Därför skapade Laboratory of Low Background Research en installation för att söka efter scintillatorer med lågt kol-14-innehåll. Att hitta en sådan naturlig källa är mycket svårt.
I nästa rum finns en installation för att söka efter hadroniska axioner - hypotetiska kandidatpartiklar för mörk materia. Än så länge har de inte hittats.
— En dag, en kollega till mig från Moskva, han letar efter mörk materia, kommer fram till mig och frågar: ”Har du upptäckt något? Öppna den inte. Det är fortfarande tidigt, skämtar Kazalov.
Förresten, medan vi flyttar från ett rum till ett annat ökar temperaturen runt omkring oss märkbart. Utan konstgjord ventilation kan luften här värmas upp till 40 grader och uppåt: de radioaktiva grundämnena som finns i berget avger värme som ett resultat av sönderfall, och den ackumuleras här.
Gammalt teleskop för supernovor
Ett ellok anländer. Den här gången tar resan kortare tid, eftersom vi stannade cirka en kilometer från ytan. Vi möts av fysikern Musabi Boliev. Han leder oss till den äldsta byggnaden under berget - Baksan Underground Scintillation Telescope (BPST), byggt 1977. Teleskopet är en struktur på höjden av en fyravåningsbyggnad. Den består av tankar fyllda med fotogen i vilka en scintillator är löst. Ett fotomultiplikatorrör (PMT) sätts in i varje tank. Det finns 3186 av dem totalt. Tankens insida är täckt med vit emalj, som reflekterar fotoner.
Om lågenergielektronneutroner detekteras i GGNT, då fångar detta teleskop myoner. De bildas när en muonneutrino kraschar in i en atom. Dessa laddade partiklar "genomborrar" scintillatorn, vilket resulterar i produktion av fotoner. Reflekterande från behållarnas väggar kommer de in i fotomultiplikatorröret - signalen från dem förstärks många gånger och går in i datorsystemet för analys.
— Vid bygget var det många som inte trodde att installationen skulle fungera. I varje multiplikator varierar spänningen från 1600 till 2000 volt. Signalerna från dem måste synkroniseras så att de alla kommer in i utrustningen samtidigt, säger Boliev.
Teleskopet är gammalt, men det fungerar felfritt. PMT, som köptes på 70-talet stora mängder, ligger nu i lådor längs väggen. De flesta av dem har ännu inte behövts. Men trots att teleskopet byggdes för nästan 40 år sedan löser det idag grundläggande problem inom fysiken. Förutom statistisk information om solneutriner, registrerar BPST katastrofala händelser i rymden, såsom supernovaexplosioner
Det är dags att återvända, och Musabi Boliev åtar sig att leda oss tillbaka till ytan. Den här gången går vi till fots. Allt, som i det välkända uttrycket, är "ljuset i slutet av tunneln", dit vi var på väg. Modern popkultur skapar en aura av mystik kring sådana föremål: ett underjordiskt laboratorium, vetenskaplig forskning, radioaktivitet. Ljudet av droppande vatten i mörkret och visslingen av en aldrig sinande vind...
Verkligheten visar sig vara mycket mer imponerande. Människor här är inte rädda för strålning eftersom de känner till dess natur och vet hur de ska hantera den. Det finns inga legender eller sagor om bergets ande, för här arbetar folk vetenskaplig syn. När du är här känner du dig involverad i något stort. Samband med rymden och för den delen med all progressiv mänsklighet som är intresserad av vetenskapliga problem.
Klicka på knappen för att prenumerera på "How it's Made"!
Om du har en produktion eller tjänst som du vill berätta för våra läsare om, skriv till Aslan ( [e-postskyddad] ) och vi kommer att göra den bästa rapporten som inte bara kommer att ses av läsare av communityn, utan också av webbplatsen Hur det går till
Prenumerera även på våra grupper i Facebook, VKontakte,klasskamrater och in Google+plus, där de mest intressanta sakerna från communityn kommer att publiceras, plus material som inte finns här och videor om hur saker fungerar i vår värld.
Klicka på ikonen och prenumerera!
Det första som väckte barnens uppmärksamhet var snön, som trots december ännu inte hade fallit. Medan de bestämde sig organisatoriska frågor med observatoriets ledning hade barnen många snöbollskrig.
.jpg)
Vi blev förvånade över observatoriets strikta regler. Endast personer över 12 år kan komma in i observatoriet. När vi kom in tog vi på oss skoskydden vi hade med oss. Sedan blev vi inbjudna att följa seniorforskaren vid BNO, Rita Viktorovna Novoseltseva, som började sin berättelse om observatoriet.
.jpg)
Observatoriets underjordiska anläggningar är belägna i två tunnlar 3670 m långa under berget Andyrchi, deras ekvivalenta djup sträcker sig från 100 till 4800 m vattenekvivalenter. Tillhör Institutet för kärnforskning vid den ryska vetenskapsakademin. Hon sa att BNO har följande installationer:
Baksan underjordiskt scintillationsteleskop (BPST) med en volym av 3000 m³ på ett djup av 300 m under ytan;
gallium-germanium neutrinoteleskop (GGNT) - en radiokemisk detektor av solneutriner med ett galliummetallmål som väger 60 ton (SAGE-projekt, beläget på ett avstånd av 3,5 km från ingången till tunneln);
Andyrchi-installationen för registrering av omfattande luftskurar (EAS), belägen på ytan av ett berg (höjd 2060 m över havet) ovanför BPST på ett område av 5 × 104 m² och består av 37 scintillationsdetektorer;
komplex av markbaserade installationer COVER (inkluderar en stor myondetektor, ett scintillationsteleskop och en neutronmonitor), utformad för att studera den hårda komponenten av kosmiska strålar och omfattande luftskurar).
Storleken på strukturerna och tunneln var imponerande.
.jpg)
Zaynaf Uyanaeva frågade vad observatoriets anställda gör? Vår guide berättade för oss att de studerar den inre strukturen och utvecklingen av solen, stjärnorna, den galaktiska kärnan och andra föremål i universum genom att registrera deras neutrinostrålning; sökning efter nya partiklar och ultrasällsynta processer förutspått moderna teorier elementarpartiklar, på en nivå av känslighet otillgänglig för andra metoder; forskning om kosmisk strålning med hög energi, gammaastronomi.
Valeria Nikoghosyan var intresserad av frågan om antalet anställda i observatoriet och vilka specialister BNO behöver. Vi fick veta att antalet anställda, inklusive servicepersonal, är cirka 250 personer, majoriteten bor i byn Neutrino. En av de anställda på BNO är en examen från vår skola, en Soros-pristagare - Sergei Kurenya. Och för att arbeta på observatoriet behöver du ta examen från fakulteterna för fysik, matematik, kemi eller radioteknik.
.jpg)
Utflykten organiserades med hjälp av farbror till fysikläraren på vår skola, kandidat för fysik - Dakhir Daniyalovich Dzhappuev.
Mot slutet i den 25:e minuten började reportrar prata om ett visst laboratorium dit en 4 kilometer lång tunnel leder, där Baksan Neutrino Laboratory ligger
Som vanligt ljög journalisterna Här är vad vi lyckades hitta om henne:
”Byggandet påbörjades 1967. Projektet innebar byggandet av två parallella horisontella tunnlar i berget Andyrchi (höjd över 4000 m), längs vilka det var planerat att placera fysiska installationer. Installationernas underjordiska placering beror på det faktum att bakgrund från kosmiska strålar (myonflöde) minskar längs med att fördjupa sig under jorden och i slutet av tunneln nästan 107 gånger lägre än på ytan, var genomförandet av dessa planer skapandet av Baksan Neutrino-observatoriet A.A Platsen för det framtida observatoriet valdes nära Mount Elbrus Baksan Gorge, som ligger i Kabardino-Balkarian Republic. en unik teknik Som en del av experimentet upptäcktes ett nytt fysikaliskt fenomen som finns i föreningspunkten - radon-neutronflodvågor som utökades som ett nytt ovan jord och underjordiska strukturer togs i drift. Under utvecklingsprocessen uppstod ett komplex av unika vetenskapliga strukturer vid BNO, som uppfyller alla moderna krav.
Skapandet av ett komplex av vetenskapliga installationer gjorde det möjligt: - att påbörja direkt forskning om den inre strukturen och utvecklingen av solen, stjärnorna, den galaktiska kärnan och andra föremål i universum genom att registrera deras neutrino- och gammastrålning;
- att söka efter nya partiklar och ultrasällsynta processer som förutspås av moderna teorier om elementarpartiklar på en nivå av känslighet som är otillgänglig för andra metoder;
År 1998 för skapandet vetenskapligt komplex BNO-teamet av anställda vid institutet och observatoriet tilldelades statens pris ryska federationen, 2001, tilldelad för prestationer inom området forskning om flödet av neutriner från solen Internationellt pris dem. B. M. Pontecorvo.
- att studera interaktioner mellan neutriner och myoner med materia i området för höga och ultrahöga energier som ligger utanför acceleratorteknikens möjligheter.
Huvudriktningar vetenskaplig forskning BNO är:
-partikelfysik, högenergifysik, kosmologi;
-neutrinoastrofysik, neutrino- och g-astronomi, kosmisk strålningsfysik, solneutrinoproblem;
-Utveckling och skapande av neutrinoteleskop i underjordiska laboratorier med låg bakgrund för att studera naturliga flöden av neutriner och andra elementära partiklar;
-dubbel beta-sönderfall;
Tillämpad forskning inkluderar:
-sök efter mörk materia.
-kontroll av strålningsrenheten hos olika naturliga och konstgjorda material, till exempel råmaterial för framställning av scintillationsenkristaller;
-kontroll av den naturliga miljön;
Observatoriets personal består för närvarande av 29 forskare som aktivt leder vetenskapligt arbete(2 doktorer och 14 kandidater för fysikaliska och matematiska vetenskaper).
-studie av radioisotopsammansättningen av månjord som levereras av de automatiska stationerna "Luna-16" och "Luna-20", etc.
Observatoriet inkluderar följande vetenskapliga enheter: -Baksan underjordiska scintillationsteleskop;
- "MATTA" - installation för inspelning av utbredda atmosfäriska duschar;
- "CARPET-2" är en komplex installation för inspelning av utbredda atmosfäriska duschar.
- "ANDYRCHI" - en bergsinstallation för inspelning av utbredda atmosfäriska duschar;
- gallium-germanium neutrinoteleskop;
- Laboratorium nr 1 med låg bakgrund;
- Laboratorium nr 2 med låg bakgrund;
"Neutrino" är en ultralätt elementarpartikel som nästan inte interagerar med materia. Att det finns bevisades på 50-talet av 1900-talet. På 60-talet beslutade den sovjetiska regeringen att bygga ett speciellt neutrinobservatorium i Baksan-ravinen. Platsen valdes inte av en slump. I en "cocktail" av hundratals typer av andra elementära partiklar är neutrinon helt enkelt inte synlig: för att upptäcka den behöver du ett filter. Basaltberget Andyrchi blev just ett sådant filter. Under den, på ett djup av cirka 2 km, finns ett laboratorium.
Att ta sig till platsen där neutriner fångas är inte lätt. Först måste du åka till Nalchik, och därifrån är det ytterligare 80 km, eller till Mineralnye Vody, och sedan ytterligare 160 km. På vägen finns det då och då antiterroristpolisposter, och pålitlig säkerhet är uppsatt vid ingången till institutet: en gång var det redan ett försök att attackera laboratoriet.
Resans allra sista etapp är en smal adit, 4 km lång, längs vilken något som liknar en korsning mellan gruvarbetarvagnar och ett barntåg åker. Tunnlarna och lokalerna i berget Andyrchi skars av avdelningar av tunnelbanearbetare från Baku och Minsk - därav bokstaven "M" vid ingången.
En 20 minuters bilresa i nästan totalt mörker under lager av basalt – och tåget stannar framför blinda grindar. De garanterar säkerheten för laboratorier.
Innan de går in i laboratoriet måste alla byta kläder och skor så att de inte tar med sig isotoper av kosmiskt ursprung från jordens yta med smuts och damm på sina skor och kläder: de påverkar bakgrundsstrålningen. "Det är undertryckt här med 15-20 gånger jämfört med vanliga rum på grund av speciell lågbakgrundsbetong", förklarar Alexander Shikhin, en forskare vid Baksan Neutrino Observatory "Betongen här är cirka 70 cm-meter."
Solneutriner fångas upp av ett ultrakänsligt gallium-germanium neutrinoteleskop. Med dess hjälp försöker forskare förstå vilken typ av processer som sker på solen, hur den lyser och värmer.
"'Teleskop' är ett mycket konventionellt namn, det är faktiskt en kemisk detektor", säger Shikhin.
Gallium är en lättmetall som smälter direkt i dina händer så fort temperaturen överstiger 30 grader Celsius. Det är han som interagerar bäst med neutrinos. Cirka 50 ton gallium lagras i enorma förseglade teflonfat i laboratoriet, med hjälp av dessa kommer troligen bara några dussin partiklar att utvinnas.
"Genom varje kvadratcentimeter på ytan, till och med genom min nagel, passerar varje sekund cirka 70 miljarder neutriner, som har sitt ursprung på solen, men antalet interagerande kan vara en - i hela mitt liv," konstaterar forskaren.
"1977-79, enligt min mening, var den första händelsen: en neutrino som kom underifrån," minns Valery Kuzminov, chef för Baksan Neutrino Observatory "Det var en fröjd allt vi strävade efter!"
Kemisten Olga Zhorova förklarar tekniken för att "söka" efter partiklar:
Med hjälp av komplexa kemiska reaktioner omvandlas först 50 ton flytande metall till ett och ett halvt hundra liter extrakt, sedan till två liter och sedan till ett glas av en klar lösning. Den hälls i en speciell glasinstallation, där lösningen genomgår flerstegsrening från föroreningar med frysning i olika fällor, med flytande kväve, uppvärmning på titan, järn och kolspån. "Och först då hamnar den i olika fällor och hamnar i den mycket rena vakuumdelen av installationen", listar hon.
Utgången är bara en halv kubikcentimeter gasformigt germanium, som bara innehåller 5-6 atomer kvar efter sönderfallet med spår av neutriner. Detta material kommer att låsas in i en massiv motkub i många månader - för att få färsk information från solens centrum.
"Detta är en flerskiktsstruktur gjord av olika lågbakgrundsmetaller: några cm stål, 20 cm bly, ytterligare 10 cm koppar, och det finns fortfarande ett internt aktivt skydd inuti," listar Zhorova "Allt detta skyddar mätarna från radioaktivitet, inklusive den vi själva har. Och inom detta passiva och aktiva skydd, inom tre månader, räknas de enskilda sönderfallen av germanium-71, som bildades i den radiokemiska detektorn under exponeringen."
Det största rummet i laboratoriet är hallen för det stora scintillationsteleskopet, storleken på en fyravåningsbyggnad. Den är fodrad uppifrån och ned med speciella partikeldetektorer.
"Det finns ungefär 3200 detektorer, som mäter 70 gånger 70 och 30. De är gjorda av aluminium, täckta inuti med vit emalj och fyllda med renad C9H20 fotogen," säger Evgeny Martakov, ingenjör av det stora underjordiska scintillationsteleskopet är lösta i fotogen - ämnen som kan omvandla partikelenergi till ljus. Specialanordningar i svarta cylindrar är fotomultiplikatorer. De läser ljussignaler och överför dem till inspelningsdatorer.
Det finns ett annat teleskop i närheten, också storleken på ett hus. Den upptäcker kraftfullare neutrinos, myoner, som flyger mot jorden från rymden. Tack vare detta teleskop, för nästan 30 år sedan, registrerades en supernovaexplosion i Magellanska molnet - mer än 160 tusen ljusår från oss.
"När en stjärna exploderar ser vi det som om det vore dag!" – säger Evgeny Martakov.
Ett annat laboratorium öppnades senare än de andra, när Sovjetunionen har redan brutit upp. Här letar de efter solhadronaxioner, en partikel vars existens teoretiska fysiker fortfarande bara gissar om.
Nu, i laboratoriets tarmar, installeras en anläggning för BEST-experimentet, en av de mest efterlängtade händelserna inom partikelfysik. Med hjälp av detta experiment kommer forskare att antingen bevisa eller motbevisa hypotesen om förekomsten av så kallade "sterila" neutriner, som har en betydligt större massa och ännu mindre interaktion med materia. Kanske hjälper detta att förstå naturen mörk materia och kanske kommer att ge forskare ett Nobelpris.
"Om resultatet är negativt kommer vi naturligtvis inte att få något pris, men det kommer att vara ett bra vetenskapligt resultat: det visar sig att det inte finns någon sådan process, vi behöver inte åka dit längre", säger Valery Kuzminov , chef för Baksan Neutrino Observatory "Du vet inte, vad har du, finns det en skatt där förrän du gräver upp den?"
Baksan-observatoriet har länge varit intressant för andra forskare från andra vetenskapsområden: var annars kan man hitta rum så fria från strålning eller sådana djupa grottor under berget? Biologer studerade här effekten av radongas på kroppen och geofysiker bad att få placera sin utrustning i hjärtat av berget. Även i Sovjettiden Amerikanska kärnfysiker från Los Alamos besökte regelbundet Baksan Gorge, genomförde gemensamma experiment, delade erfarenheter och kunskap. Men idag har intensiteten i samarbetet minskat märkbart.
Laboratoriechefen klagar på att för nuvarande ryska myndigheter grundläggande vetenskapär inte heller prioriterat.
"Nu är landet, staten, regeringen inte redo att ta itu med sådana uppgifter, som jag förstår det. Prioriteringarna ändrades för ungefär ett decennium sedan, när vår internationella situation började försämras kraftigt. I allmänhet behöver inte kapitalister detta , kapitalister behöver inte grundläggande vetenskap”, medger Valery Kuzminov bittert.
