Откроет тайну Тунгусского метеорита и найдет все золото мира: первые эксперименты на уникальном российском ускорителе
Новый российский ускоритель элементарных частиц СКИФ во многом не имеет мировых аналогов. Фото: Кирилл Кухмарь/ТАСС
Новый российский ускоритель элементарных частиц СКИФ, во многом не имеющий мировых аналогов, сходу займется интересными вещами: поиском золота и следов Тунгусского метеорита. Об этом сообщает Центр коллективного пользования Сибирского кольцевого источника фотонов (именно так расшифровывается аббревиатура СКИФ). Но какая связь между ускорителем и Тунгусским метеоритом? KP.RU разобрался.
ЛУЧШЕ, ЧЕМ СВЕТ
Расположенный в Новосибирской области СКИФ называют «наиточнейшим микроскопом», который позволит увидеть материю на атомном уровне в реальном времени. И вот как это устроено.
Многие думают, что можно рассмотреть атом в обычный микроскоп, надо только поставить увеличение посильнее. Но это не так. Дело в том, что длина волны видимого света больше, чем размеры атомов. Это значит, что световая волна просто перепрыгнет через атом, как на море — волна морская — не замечает кусок пенопласта, качает его на себе, и все. Стало быть, нужен «свет» с меньшей длиной волны, чем размеры атома.
А, электронный микроскоп! — воскликнет проницательный читатель. Вместо света — электрон. Да, это мощная технология, но СКИФ предлагает кое-что получше. Короткой длиной волны обладает жесткий рентген. И почему бы рентгеном не просветить насквозь, как в кабинете флюорографии, а — осветить?
Технические сложности, однако, громадны. Одно дело смотреть косточки на снимке, другое — атомы. И вот как это решается на СКИФе.
Сначала установка разгоняет пучок электронов до колоссальных энергий. А затем пучок резко тормозится. По законам физики, в этот момент происходит свечение. Его характеристики зависят от условий опыта, и в нашем случае мы имеем жесткий рентген. И за счет точной фокусировки пучка электронов этот «свет» также идеально сфокусирован. Именно по энергиям и фокусировке у СКИФа аналогов нет.
Вид на площадку строящегося СКИФа в 2024-м году. Фото: Кирилл Кухмарь/ТАСС
Рентген уводят из ускорителя и направляют в научные лаборатории, так называемые станции. Про одну из них, «Микрофокус», мы сегодня и поговорим. Именно она и золото отыщет, и с тайной Тунгусского метеорита разберется.
ИЗ ЧЕГО ЖЕ БЫЛО СДЕЛАНО ТУНГУССКОЕ ДИВО?
Начнем с Тунгусского метеорита. В чем его главная тайна? В том, что нет материальных остатков. Взрыв есть, остатков самого небесного тела нет.
Именно это порождает многочисленные фантастические теории. А не корабль ли это пришельцев? С ядерной установкой на борту? Она и рванула, еще в воздухе. А может, Тунгусский метеорит не упал, а прошил атмосферу насквозь, и был таков — снова улетел в космос?
Лишь в 1970-е ученые обнаружили в слоях мха на месте событий нечто, что вроде бы тянет на мельчайшие фрагменты метеорита. Но уверенности не было, раз. И вопрос, почему метеорит распался буквально на атомы, оставался — это два.
Вы сказали, на атомы? Вот тут мы и начинаем понимать, зачем нам СКИФ. Он же видит структуру вещества буквально на уровне атомов и молекул. Ему покажут пробы донного грунта, взятые в озерах около эпицентра Тунгусского взрыва. Сейчас здесь — Тунгусский заповедник в Эвенкийском районе Красноярского края. Пробы кажутся аномальными, и вроде как относятся к 1908–1909 годам, когда и случилось Тунгусское диво. Но аномалии в пробах, если и есть, настолько мелки, что традиционный химический анализ ничего не даст. Иными словами, мы так и не знаем, из чего состояло Тунгусское тело. Надо смотреть буквально по атомам, чем СКИФ и займется. Скоро все узнаем.
ЗОЛОТЫЕ СЛЕДЫ
Что касается золота, то… давайте сначала (можно мысленно) посетим ювелирный магазин. Прилавки сверкают. И кажется, что золота на Земле много, только плати. Но это не так.
Запасы золота на планете конечны. Этот металл прибыл к нам из космоса в далеком прошлом. Он синтезирован в звездах прежнего, до Солнца, поколения, и упал на нашу планету в виде метеоритов. И уже потом распределился по россыпям и залежам.
Так вот, эпоха легкого золота, время старателей с их ситами, прошла. Все чаще горнякам приходится иметь дело с ничтожными концентрациями металла, миллиграммы на тонну. В такой ситуации важно оценить месторождение, понять, где миллиграммы чуть «пожирнее», и где, стало быть, надо копать.
СКИФ, как мы помним, видит вещество на уровне атомов, и атомы золота, конечно, увидит тоже. В первую очередь прибору продемонстрируют керны (тоже своего рода пробы) с месторождения Сухой Лог в Иркутской области. Оно считается крупнейшим по запасам золоторудным месторожлением в мире. На нем отточат методику. А дальше — кто знает! На атомарном уровне золото есть везде, даже в подмосковных ручьях. Вопрос, где его стоит добывать, а где нет.
Это только два проекта, и только для одной лаборатории, «Микрофокус». Полный спектр применения СКИФа безграничен. Но об этом в другой раз.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ
Золотая лихорадка XXI века: золото из ртути обещают добывать в термоядерном реакторе