В Сибири с помощью аппарата “СКИФ” изучат процессы в недрах планет

Глубинные процессы, протекающие в недрах Земли и других планет, ученые изучат в Новосибирске при помощи центра коллективного пользования “Сибирский кольцевой источник фотонов” (СКИФ).
Фото: iStock

Как сообщает официальное издание СО РАН "Наука в Сибири", такие исследования позволит проводить станция первой очереди реализации проекта. Специалистов для этого направления уже готовит Институт геологии и минералогии (ИГМ) СО РАН на базе новой лаборатории, созданной в рамках нацпроекта "Наука".

В составе лаборатории фазовых превращений и диаграмм состояния вещества Земли при высоких давлениях трудятся 14 специалистов, две трети из которых – молодые ученые.

Первая очередь проекта "СКИФ" включает в себя шесть станций, одна из которых, под названием "Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне", позволит решать задачи геологических исследований и материаловедения. Для этого станцию оборудуют многопуансонным прессовым аппаратом, которые обеспечит многостороннее сжатие объемных образцов.

– Наша лаборатория является единственной в стране, где уже установлено и успешно используется данное оборудование, – говорит ведущий научный сотрудник ИГМ СО РАН Антон Шацкий. -Мы организуем стажировки молодых сотрудников в зарубежных центрах высокого давления, а также поездки на линии синхротронного излучения с целью приобретения навыков, которые позволят успешно работать на нашем ускорителе и проводить рентгенографические in situ (непосредственно на установке) эксперименты.

В частности аппарат DISCOVERER-1500, которым оснащена лаборатория, моделирует условия, соответствующиепроцессам на глубине в тысячу километров. Давление в 30 ГПа и температуру порядка 2 тысяч градусов по Цельсию установка способна поддерживать от нескольких минут до пяти суток. Эта и другие уникальные установки позволяют ученым выращивать алмазы и исследовать глубинное строение Земли.

– До определенного давления минералы плавно сжимаются, сохраняя свою кристаллическую структуру, а затем не выдерживают и перестраиваются в более плотную, – объясняет суть будущей работы Антон Шацкий. – Большинство простых систем, таких как углерод, хорошо знакомы ученым, вместе с тем множество более сложных систем остаются неисследованными. Проблема в том, что мы можем работать с образцом только после того, как его извлекли из пресса, однако структура многих веществ при снижении давления разрушается, и мы не можем ее увидеть.

Решить эту задачу и "рассмотреть" вещество сжатое и разогретое до колоссальных показателей, позволяет синхротронное излучение, генерирующееся в циклических ускорителях при повороте заряженных частиц в магнитном поле. Большая интенсивность излучения, которую будет вырабатывать "СКИФ", позволит реализовать уникальные эксперименты по исследованию микроструктуры вещества.

Источник

Интересное по теме