В Великобритании заработал новый нейтронный «супермикроскоп» ISIS II. За £200 млн физики получили прибор, который может поведать все о структуре биополимеров, катализаторов и топливных баков для водородных двигателей.
Вторая установка микроскопа ISIS (ISIS II) полностью готова для научных экспериментов. Проект, стартовавший в 2003 году и стоивший примерно £200 млн, наконец начнет приносить плоды.
[v1]
Микроскопом ISIS считается только по роду своей деятельности – он позволяет заглянуть внутрь всего маленького. При этом ничего общего с обычным микроскопом он не имеет: ни линз, ни зеркальца для освещения препарата. Да и вместо красивой картинки на стекле фиксируются следы от нейтронов, которые разбросало в разные стороны после прохождения изучаемого образца. Новый микроскоп нужен как раз для того, чтобы зафиксировать это распределение наиболее точно.
Сам микроскоп относится к английской Лаборатории имени Резерфорда и Эпплтона (Rytherford Appleton Laboratory). Ее штат составляет почти четыре сотни человек, а работают на ISIS ежегодно более двух тысяч ученых из более чем тридцати стран мира.
Как говорят сотрудники лаборатории, после введения в строй второй мишени можно будет проводить до 40 экспериментов одновременно. В очереди стоят и греческие физики-теоретики, которые все пытаются получить многострадальный бозон Хиггса, и голландские исследователи сыра.
Первая установка ISIS I заработала в 1984 году. На ней удалось получить множество фундаментальных и прикладных результатов. Но за двадцать лет материалы и технологии шагнули вперед, поэтому ученые с нетерпением ждали, когда появится новый прибор.
Область применения новой системы огромна: это структура биомолекул, полимеров, тонких пленок, катализаторов, материалов с необычными электрическими свойствами, а также проверка множества теорий. Большое внимание уделят и прикладным проблемам. «Представьте себе турбину под механическим напряжением. Вычислив при помощи ISIS II расстояние между атомами, мы сможем увидеть, как в материале распределяютя напряжения. И получать зависимости от температуры, давления, состава и вообще любых переменных. Различных возможностей очень много», -- радуется руководитель ISIS Эндрю Тейлор (Andrew Taylor).
Особое внимание ученые уделят работам по изучению материалов для хранения водорода. Вот что говорит все тот же Тейлор: «Традиционно структуры веществ исследуются рентгеновскими методами. Но рентгеновское излучение дает электронную картину. А вот теперь представьте себе, например, гидрид урана. У атома урана 92 электрона, а у атома водорода всего один. И где этот водородный электрон потерялся в почти сотне урановых, не найдет ни один рентгеновский микроскоп. А вот в нейтронографии регистрируется взаимодействие нейтронов с ядрами. Так что мы видим ядра урана и водорода одинаково хорошо».
