В Новосибирске подготовят изучающих ядро Земли геологов к работе на синхротроне
20 августа 2019 г.
Созданная в рамках нацпроекта «Наука» лаборатория Института геологии и минералогии СО РАН подготовит специалистов для одной из станций первой очереди центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (СКИФ). На станции планируют исследовать процессы, протекающие в земных глубинах и недрах других планет.
«СКИФ — грандиозная установка, коллектив для нее нужно формировать заранее, чтобы не было дефицита кадров», — поясняет ведущий инженер проектного офиса ЦКП СКИФ старший научный сотрудник Института ядерной физики СО РАН Константин Купер.
«Аппарат DISCOVERER-1500, который стоит в лаборатории, моделирует условия, соответствующие тому, что происходит на глубине порядка 1000 км: давление до 30 ГПа и температура до 2000 °C, во время экспериментов они поддерживаются от нескольких минут до 4—5 суток», — говорит ведущий научный сотрудник ИГМ СО РАН, доктор геолого-минералогических наук Антон Шацкий. 1500-тонный прессовый аппарат и другие установки позволяют геологам воспроизводить процессы, близкие к природным, чтобы выращивать алмазы и изучать глубинное строение нашей планеты. В лаборатории создают параметры, сопоставимые с параметрами верхней мантии (глубина до 410 км), переходной зоны (410—660 км) и частично нижней мантии (660—1000 км) Земли.
В результате геологи получают минералы и кристаллические фазы (то, что в природе еще не нашли), которые нужно идентифицировать. До определенного давления минералы плавно сжимаются, сохраняя свою кристаллическую структуру, а затем не выдерживают и перестраиваются в более плотную. Большинство простых систем, таких как углерод, хорошо знакомы ученым, вместе с тем множество более сложных систем остаются неисследованными. Проблема в том, что ученые могут работать с образцом только после того, как его извлекли из пресса, однако структура многих веществ при снижении давления рушится.
Преодолеть эту проблему и заглянуть в вещество, сжатое и разогретое до колоссальных давления и температуры, позволяет синхротронное излучение. Оно генерируется в циклических ускорителях при повороте заряженных частиц в магнитном поле и более чем в миллион раз интенсивней излучения от рентгеновских аппаратов.
В рамках программы «Академгородок 2.0» будет построена одна из шести экспериментальных станций первой очереди будущего синхротронного центра ЦКП СКИФ. Запуск намечен на 2024 год. Предполагается, что работать на ней будут специалисты лаборатории фазовых превращений и диаграмм состояния вещества Земли при высоких давлениях ИГМ СО РАН.
Источник: Indicator.ru