Главная задача современной физики элементарных частиц — найти четкие экспериментальные указания на Новую физику — теорию, которая должна прийти на смену Стандартной модели. Такие отклонения ищут на Большом адронном коллайдере двумя способами. Первый — это метод «грубой силы», когда сталкиваются частицы максимально достижимой энергии и, как надеются физики, в них родятся новые частицы и проявят себя хорошо заметным образом. Поиск всплесков на графиках в области масс порядка 1 ТэВ — типичный пример таких исследований. Второй способ — это путь точных измерений тонких эффектов. Здесь энергия процесса может быть небольшой, и, как следствие, эффекты от новых частиц или взаимодействий будут очень косвенными и слабыми. Однако для редких процессов, которые и так очень слабы в рамках Стандартной модели, вклад Новой физики можно будет заметить с помощью очень точных измерений.

Самый интересный класс таких процессов — это распады B-мезонов, настоящий кладезь эффектов для всестороннего изучения. Удобство B-мезонов в том, что в их состав входит тяжелый b-кварк. За счет слабого взаимодействия он может распадаться на любые более легкие кварки: u, d, s, c. Каждое из этих превращений происходит со своей вероятностью и обладает своими особенностями. Большинство теорий Новой физики предсказывает те или иные отклонения в каком-либо из этих распадов, которые потенциально могут быть обнаружимы детекторами BaBar, Belle и LHCb, заточенными под изучение распадов B-мезонов. Кроме того, тяжелый b-кварк отчасти упрощает теоретический расчет распадов.

#элементы #БАК #ядерка #физика #LHCb
https://telegra.ph/Fiziki-podvodyat-promezhutochnye-itogi-izucheniya-raspadov-B-mezonov-02-03

Американские физики-теоретики («Коллаборация χQCD») впервые рассчитали вклад глюонов в суммарный спин протона. По данным ученых он составляет примерно половину абсолютной величины. Ранее экспериментальные методы показали, что вклад кварковсоответствует примерно трети абсолютной величины протонного спина. Детали того, из чего складывается спин протона, до сих пор не известны, уточнить их помогут новые поколения электрон-ионных коллайдеров. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, кратко нем сообщает Physics.

Согласно современным представлениям, протоны — сложные составные частицы. Они состоят из тройки валентных кварков, двух верхних и одного нижнего. Эти кварки связаны между собой глюонным полем — интересно, что именно его энергия составляет порядка 99 процентов массы покоя протона. Если смотреть на протон в системе отсчета, в которой он движется с околосветовой скоростью (например, с точки зрения детектора Большого адронного коллайдера), окажется, что внутри протона рождаются в больших количествах виртуальные пары кварк-антикварк, причем общее количество кварков в протоне зависит от системы отсчета. Помимо легких верхних и нижних кварков могут рождаться и их виртуальные тяжелые «собратья» — очарованные или странные кварки. В дополнение к этому, море кварков протона окружено диффузным облаком пионов — простейших мезонов, состоящих из легких кварка и антикварка.

Возникает вопрос о том, как спин поделен между всеми компонентами этой системы. Долгое время считалось, что он полностью определяется валентными кварками. Кварки — фермионные частицы, поэтому их спины равны 1/2. Суммирование спинов происходит с учетом их направлений. В 1989 году физики в CERN установили, что вклад кварков в суммарный спин протона составляет примерно треть, причем определяется целиком валентными кварками. Вклад моря виртуальных пар кварк-антикварк близок к нулю. За последние 30 лет ученым не удалось выяснить вклад остальных компонентов. Более того, существует спор между физиками, касающийся того, что из себя представляют эти другие компоненты.

#физика #элементарные_частицы #ядерная_физика #ядерка
https://telegra.ph/Fiziki-vpervye-rasschitali-vklad-glyuonov-v-protonnyj-spin-03-14

Как известно, Pu-238 используется в космических радиоизотопных термоэлектрических генераторах (РИТЭГах) как удобный источник тепла. НАСА регулярно отправляет межпланетные миссии, снабженные такими генераторами (последнеей был ровер Curiosity, следующим будет еще один ровер Mar 2020 rover), Проблема однако в том, что плутоний 238 производился в США и СССР до конца 80х (тут, кстати, есть интересная загадка - для чего он производился. В отчетах DoE можно найти расходы Pu238 на военное применение, да и в СССР довольно большая линия была создана явно не для развлечения пионеров), и с тех пор NASA выезжало на старых запасах, в т.ч. купленных в России остатках советского Pu238.

Однако и советское производство Pu238 в России, похоже, не восстановлено (можно понять только по косвенной информации, например из этой новости https://tnenergy.livejournal.com/37442.html), поэтому несколько лет назад в США таки добились финансирования на перезапуск своего производства. Оно включает в себя подготовку таблеток из смеси оксида нептуния 237 и алюминия, загрузку их в алюминиевое облучательное устройство, облучение в реакторе HFIR в течении ~нескольких сот часов в ходе которого основная масса Np237 распадется, но часть захватит нейтроны, превратится в Np238 с последующим распадом в Pu238. Имеющихся запасов Np237 хватает на получение ~80 килограмм Pu238.

После облучения таблетки проходят через аналог PUREX, т.е. экстракцию плутония органическим растворителем из кислотного раствора ОЯТ. Плутоний будет отправлен в другую лабораторию DoE - Лос-Аламос, для формирования тепловыделяющих элементов РИТЭГов. Надо отметить, что Pu238 является очень непрятным материалом для радиохимиков - большой объем тепла и излучения осмоляет органику, портит оборудование, поэтому работа с ним получается сложной и дорогой.

ORNL в своей новости показала автоматически измерительный пост для оценки геометрии пресованных таблеток нептуния (поскольку нептуний 237 радиоактивен, для снижения дозовой нагрузки персонала такое оборудование полезно). В новости есть довольно интересные подробности: сейчас ORNL производит плутоний 238 темпом 100 грамм в год, после введения этого поста будет 400 грамм в год, и есть планы по дальнейшей автоматизации процесса с увеличением производительности, видимо до 1-1,5 кг в год.

#thenergy #ядерка #космос #технология #энергетика
https://tnenergy.livejournal.com/102738.html

27 октября в Новосибирске на фестивале "Кстати" 27 и 28 октября #tnenergy прочтёт лекции:
— "Перспективы ядерной энергетики в свете текущих трендов", Новосибирская государственная областная научная библиотека (Советская, 6).
— "Термоядерная энергетика — стартап в масштабах планеты", Новосибирский химико-технологический колледж им. Д. И. Менделеева (ул. Садовая, 26).

#физика #ядерка #атом #лекции #мероприятия #Новосибирск

Физики из США и Израиля обнаружили, что для тяжелых лямбда-барионов, в состав которых входит очарованный или прелестный кварк, существует аналог термоядерной реакции.

В данной статье ученые рассмотрели реакцию слияния двух тяжелых лямбда-барионов Λc, состоящих из c-, u- и d-кварков. В ходе реакции кварки перераспределяются между частицами, и в результате образуется дважды очарованный барион (кварки c, c, u) и нейтрон (кварки u, d, d). Массы всех участвующих в реакции частиц известны, что позволяет рассчитать, какая энергия будет в ней выделяться. Оказывается, что эта энергия составляет около двенадцати мегаэлектронвольт, что находится на уровне обычных термоядерных реакций.
#физика #ядерка #частицы
https://nplus1.ru/news/2017/11/02/quark-reactions

Китай провёл успешную демонстрацию бассейнового реактора малой мощности, использующегося для целей местного теплоснабжения.

В сообщении на сайте корпорации CNNC говорится о том, что легководный бассейновый реактор, разработанный китайским институтом атомной энергии (CIAE), на протяжении 168 часов непрерывно поставлял тепло потребителям. Успех демонстрации позволил корпорации приступить к работе над проектом реактора DHR-400, предназначенного для районного теплоснабжения.

#ядерка #энергетика #tnenergy
https://tnenergy.livejournal.com/123040.html

Как известно, свободный или связанный в ядре нейтрон может превратиться в протон, испустив при этом электрон и электронное антинейтрино. Такой процесс называется бета-распадом — а если точнее, бета-минус распадом, по знаку заряда испускаемой частицы. На фундаментальном уровне бета-распад можно описать с помощью электрослабого взаимодействия — представить его как переход d-кварка в u-кварк и W-бозон, который впоследствии распадается на более легкие частицы. Ученые часто используют бета-распад в поисках «новой физики», то есть пытаются увидеть какие-нибудь расхождения с предсказаниями Стандартной Модели (например, нарушение Лоренц-инвариантности теории). При этом ограничения, полученные с помощью бета-распада, часто оказываются сопоставимы с аналогичными ограничениями из физики высоких энергий, а в некоторых случаях даже превосходят их.

Немецкие физики предложили новый способ измерения энергии электронов, который основан на измерении времени их пролета через неоднородное магнитное поле. Предложенный способ воспроизводит результаты традиционных методов на больших энергиях, однако имеет гораздо меньшую погрешность при измерении энергий менее ста килоэлектронвольт. Это позволит лучше изучить бета-распад нейтронов и атомных ядер. Статья опубликована в Physical Review C.

#физика #ядерка #детектор @эксперимент
https://nplus1.ru/news/2018/03/22/beta-mirror

Крупнейший в мире токамак JET после 18 месяцев подготовки и ремонта восстанавливает работу с целью начать в следующем году запуски с реальной дейтерий-тритиевой плазмой. Подобные эксперименты не проводились на токамаках с середины 90х годов и пришло время накопившиеся новые идеи проверить экспериментально.

#theenergy #токамаки #ядерка #синтез #эксперимент #технология #энергетика #физика
https://telegra.ph/JET-nachinaet-novuyu-dejterij-tritievuyu-kampaniyu-06-03

В этом году китайский атом подкидывает интересных новостей - то физпуск европейского флагмана, то большой контракт с Росатомом, и вот теперь - физпуск первого AP1000 на АЭС Sanmen. Строительство этого энергоблока стартовало 19 апреля 2009 года, и по первоначальным планам пуск должен был случиться в конце 2013 года, в итоге задержавшись на 4,5 года - серьезная задержка, хоть и лучше, чем у проектов EPR.

AP1000 - это весьма прогрессивный американский проект про который в 2008 году думалось, что он завоюет весь мир. Однако бумажное великолепие обернулось серьезными сложностями и проблемами при воплощении, приведя к банкротству Westinghouse и отказу от строительства двух блоков AP1000 (из 4) в США.

И вот, в ночь на 22 июня произошло ключевое событие - началась цепная реакция на минимальном контролируемом уровне мощности на 1 блоке АЭС Sanmen. Это означает не только завершение строительства и монтажа, но так же завершение проверки по ядерной и радиационной безопасности АЭС регулирующими органами, включая реальные измерения нейтронно-физических характеристик реактора в ходе загрузки топлива (т.е. физпуск). Последний этап для AP1000 опять стал проблематичным - не смотря на формальную готовность блока к загрузке топлива еще в июле 2017, реально она началась только в конце апреля 2018, и вся эта 9-месячная пауза сопровождалась слухами о неких сложностях с ядерной безопасностью реакторов AP1000, подогреваемых многочисленными инспекциями АЭС Sanmen и Haiyang (вторая китайская двухблочная АЭС с AP1000) представителями китайского атомнадзора NNSA.

#theenergy #ядерка #энергетика
tnenergy.livejournal.com/135066.html

Прикольный #ликбез 1957 года по ядерным реакторам. Для понимания достаточно школьного курса, а ещё там хорошие иллюстрации и живой язык #книга #ядерка #энергетика #физика