Коллайдер NICA получил первые элементы для системы электронного охлаждения
На прошлой неделе в Дубну прибыли первые элементы системы электронного охлаждения (СЭО) коллайдера NICA, которая в дальнейшем будет обеспечивать его высокую светимость.
Родина самого метода — Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН в Новосибирске, откуда и пришел ценный для коллайдера груз. Всего на коллайдере NICA специалисты поставят две таких системы, для его обоих колец. СЭО — это довольно крупное сооружение, в нем будет достигаться высокая энергия электронов – до 2,5 МэВ.
Схему СЭО, как и сам метод охлаждения, предложенную и осуществленную в 1967 г. в ИЯФ СО РАН, специалисты затем использовали более чем в 15 синхротронах мира. Электронный пучок СЭО вводится на часть орбиты коллайдера, путешествует одновременно с пучком ионов в кольце коллайдера и затем выводится в коллектор (приемник электронов). За это время совместного «путешествия» холодные электроны забирают избыточную кинетическую энергию у ионов, вращающихся в коллайдере.
В результате поперечные скорости и разброс продольных скоростей ионов уменьшаются. Это и есть эффект охлаждения. Фокусирующая система коллайдера сжимает ионные пучки за счет падения их скоростей и уменьшается размер пучка, что обеспечивает большее число столкновений ионов за один пролет участка встречи пучков, возрастает число событий в единицу времени – так называемая светимость, главная характеристика любого коллайдера.
В этот раз ОИЯИ получил бак СЭО, в котором размещается высоковольтная система на 2.5 миллиона вольт напряжения. «Это довольно грандиозное сооружение — только один бак весит 7 тонн, а его высота 5.1 метра. Поэтому перед специалистами ЛФВЭ под руководством Антона Сергеева стояла непростая задача по выгрузке бака, с которой они успешно справились», — отмечает один из авторов метода электронного охлаждения, научный руководитель ускорительного комплекса NICA, академик Игорь Мешков. «Размеры бака определяются необходимостью обеспечить зазоры, которые выдержат высокое напряжение между его стенками и элементами электростатического линейного ускорителя электронов, размещенного внутри».
Этим же транспортом присланы два элемента СЭО – соленоиды, создающие продольное магнитное поле, в котором формируется и транспортируется электронный пучок. Кроме того, магнитное поле существенно улучшает качество электронного пучка и позволяет снизить поперечные скорости электронов, что повышает эффективность охлаждения. Геометрия установок СЭО довольно сложная. Магнитное поле внутри и вне бака создается соленоидами, которые вне бака на части траектории электронного пучка загнуты – имеют форму отрезка тора. Такая тороидальная катушка приводит электроны на прямолинейный участок траектории ионов коллайдера. Это и есть участок охлаждения.
Тороидальный соленоид в экране
«Это лишь 5-10 процентов всего оборудования, которое мы ждем для СЭО из Новосибирска. Всего мы ожидаем восемь машин с элементами системы», — сообщил Игорь Мешков. «Практически все оборудование готово и протестировано коллегами в ИЯФ СО РАН. В наших планах монтировать элементы СЭО по мере их поступления в Дубну».
Стоит отметить, что это уже вторая система электронного охлаждения. Первая такая установка на меньшую энергию электронов – 50 кэВ, что в 50 раз меньше, чем на СЭО для коллайдера, — также изготовлена в ИЯФ и уже работает на Бустере. Все три СЭО – Бустера и Коллайдера – разработаны и построены группой ИЯФ под руководством академика В.В.Пархомчука и его ученика В.Б.Рева. Оба они широко известны среди специалистов по охлаждению ионных и антипротонных пучков.
Система электронного охлаждения коллайдера NICA
Фильтрующие элементы для ″РПГ-67″.
Каталог Защита органов дыханияВаш вопрос или предложение по товару
КупитьПринадлежности
Преимущества
Описание
Респираторы в комплекте с фильтрами ЗУБР – защита от воздействия неорганических газов и паров, таких как производные хлора, сероводорода и др.
Применение
Применяется для защиты органов дыхания от неорганических газов и паров.
Техническая информация
| Артикул | |
|---|---|
| Конструкция | |
| Марка фильтра | B1 |
| Количество в упаковке, шт | 1 |
| количество фильтров, шт | 2 |
| Наличие клапана выдоха | да |
| Угольный фильтр | да |
| Материал фильтра | уголь |
Документация
Рекламная брошюра
04 МБ)Похожие товары
Респираторы, серия ПРОФЕССИОНАЛ
Отзывы о “Фильтрующие элементы для ″РПГ-67″.”
элементов периодической таблицы для продажи — Luciteria
Набор “Каждый по одному”
от 0,60 $
Набор из 12 различных газов в ампулах
от 7,50 $
Металлический алюминий 99,9%
от $1,50
Сурьма 99,99% поликристаллическая
от $1,50
Сурьма 99,99999% монокристаллическая
от $5,00
Газообразный аргон 99,99%
от $7,00
Мышьяк 99,9999% кристаллический
от $3,50
Барий металлический 99,8%
от $4,00Бериллий металлический 99,95%
от $7,50
Висмут металлический 99,99%
от $1,75
Кристалл висмута 99,99%
от 10,00 $
Бор «металлический» кристалл 99,99%
от 5,00 $
Газообразный бром 99,99%
от $18,50
Кадмий металлический 99,999%
от $2,00
Кристалл кадмия 99,999%
от $7,50
продано
Кальций металлический 99,9%
от $5,00
Углерод аморфный >99% чистоты
от $2,00
Церий металлический 99,9%
от $3,50
Цезий металлический 99,99%
$25,00
Газообразный хлор 99,9%
$25,00
Газообразный хлор 99,9%
$57,00
Металлический хром 99,5%
от 1,50 долл.
Металлический кобальт 99,95%
от $2,50
Медь металлическая 99,99%
от $1,25
Оксид дейтерия 99,9% (тяжелая вода)
$20,00
Металлический диспрозий 99,9%
от $3,25
Металлический диспрозий 99,99% дендритный
от $5,00
Эрбий металлический 99,9%
от $3,00
Металлический эрбий 99,99% дендритный
от $5,00
Европий металлический 99,9%
от $7,50
Газообразный фтор
от $50,00
Гадолиний металлический 99,9%
от $2,25
Гадолиний металлический 99,95% дендритный
от $5,00
Галлий металлический 99,99%
от 2,50 долл. США
Германий металлический 99,999%
от $3,50
Золото металл 99,99%
от $10,00
Золото 99,99% кристалл
от $165.
00
продано
Пурпурное золото
от 15,00 $
Голубое золото
от $9,00
Гафний металлический 99,4%
от $5,00
Газообразный гелий 99,99%
от $7,00
Гольмий металлический 99,9%
от $3,25
Металлический гольмий 99,95% дендритный
от $5,00
Газообразный водород 99,99%
от $7,00
Индий металлический 99,995%
от $3,00
Кристаллы йода 99,8%
6,30 $
Йод газообразный 99,99%
$25,00
Металлический иридий 99,95%
от $32,00
Железо металлическое 99,95%
от $2,00
Газ Криптон 99,99%
от $13,00
Лантан металлический 99,5%
от $3,00
Свинец металлический 99,99%
от $1,25
Литий металлический 99,9%
от $7,50
Металлический лютеций 99,9%
от $6,00
Магний металлический 99,9%
от $1,75
Кристалл магния 99,99%
от $5.
00
Марганец металлический 99,8%
от $3,00
Mercury Metal 99,99%
от $6,00
Ртутный газ 99,99%
$20,00
Молибден металлический 99,9%
от $1,50
Неодим металлический 99,5%
от $4,00
Неоновый газ 99,99%
от 11,00 долларов США
Металлический никель 99,9% монета
от 1,25$
Никель металлический 99,95%
от $1,25
Ниобий металлический 99,95%
от $2,50
Кристалл ниобия 99,99%
от 15,00 $
Газообразный азот 99,99%
от $6,00
Металлический осмий 99,95% шарики, расплавленные дугой
от $6,30
Осмий 99,95% кристаллический
от $42,00
продано
Газообразный кислород 99,99%
от $6,00
Металлический палладий 99,95%
от $15,00
Фосфор фиолетовый 99,99%
от $3,00
Кристалл фосфора 99,999%
от $7,50
Металлическая платина 99,95%
от $7,00
Калий металлический 99%
от $4,50
Металлический празеодим 99,6%
от $3,50
Радий металлический (следы)
$15,00
Газ радон (следы)
$50,00
Рений металлический 99,95%
от $6,50
Родий металлический 99,9%
от $75,00
Рубидий металлический 99,95%
$29,00
Рутений металлический 99,99%
от 10,00 долларов США
Самарий металлический 99,9%
от $3,00
Самарий металлический 99,95% дендритный
от $3,00
Скандий металлический 99,95% дендритный
от $11,00
Селен 99,99%
от $3,00
Металлический кремний 99,99999%
от $1,50
Серебро металл 99,99%
от $2,50
Серебристый металл Кристалл 99,99 %
45,00 $
Натрий металлический 99,5%
от $6,50
Стронций металлический 99,9%от $2,75
Сера 99,9%
от 1,50 долл.
США
Кристаллы серы 99,99%
от $12,00
Пластина из металлического тантала 99,95 %
от 2,50 долл. США
Металлический теллур 99,999%
от 2,50 долл. США
Тербий металлический 99,9%
от $5,75
Металлический таллий 99,99%
от $15,00
Торий металлический 99,9%
от $150,00
Тулий металлический 99,95%
от $5,00
Металлическое олово 99,99%
от $1,50
Кристалл олова 99,999%
от $4,00
Титан металлический 99,5%
от $1,50
Кристаллический титановый стержень 99,99%
Металлический вольфрам 99,95%
от $2,50
Стержень из кристалла вольфрама 99,95%
48,00 $
Уран металлический 99,9% обедненного U238
от $35,00
Yellowcake (диуранат аммония)
от $50,00
Ванадий металлический 99,95%
от $3,00
Газ ксенон 99,99%
от $13,00
Металлический иттербий 99,99%
от $3,00
Металлический иттрий 99,9%
от $2,00
Металлический иттрий 99,95 % дендритный
от $6,00
Цинк металлический 99,99%
от $1,25
Кристалл цинка 99,99%
25,00 $
Цирконий металлический 99,2%
от $1,60
Кристалл циркония 99,9%
от $15,00
1.
9: Необходимые элементы для жизни- Последнее обновление
- Сохранить как PDF
- Идентификатор страницы
- 19126
- Анонимный
- LibreTexts
Цель обучения
- Понять важность элементов для питания.
Из примерно 115 известных элементов только 19, выделенные фиолетовым цветом на рисунке \(\PageIndex{1}\), абсолютно необходимы человеку. Эти элементы, называемые эссенциальными элементами, ограничены первыми четырьмя строками периодической таблицы, за двумя или тремя исключениями (молибден, йод и, возможно, олово в пятой строке). Некоторые другие элементы необходимы для конкретных организмов. Например, бор необходим для роста некоторых растений, бром широко распространен в морских организмах, а вольфрам необходим для некоторых микроорганизмов.
Что делает элемент «необходимым»? По определению, существенный элемент — это тот, который необходим для жизни и отсутствие которого приводит к смерти. Из-за экспериментальных трудностей, связанных с созданием дефицита, достаточно серьезного, чтобы вызвать смерть, особенно для элементов, которые требуются в очень низких концентрациях в рационе, обычно используется несколько более широкое определение. Элемент считается незаменимым, если дефицит постоянно вызывает аномальное развитие или функционирование и если пищевые добавки этого элемента — и только этого элемента — предотвращают этот неблагоприятный эффект. Ученые определяют, является ли элемент незаменимым, выращивая крыс, цыплят и других животных на синтетической диете, которая была тщательно проанализирована и дополнена приемлемыми уровнями всех элементов, кроме интересующего элемента (E).
Сверхчистая среда, в которой используются пластиковые клетки и тщательно удаляется пыль из воздуха, сводит к минимуму непреднамеренное загрязнение. Если животные нормально растут на рационе с как можно более низким содержанием Е, то либо Е не является эссенциальным элементом, либо содержание в рационе еще не ниже минимально необходимой концентрации. Если животные не растут нормально на рационе с низким содержанием E, то их рацион дополняется E до тех пор, пока не будет достигнут уровень, при котором животные растут нормально. Этот уровень является минимально необходимым потреблением элемента Е.
Классификация основных элементов
Приблизительный элементный состав здорового взрослого человека весом 70,0 кг (154 фунта) указан в таблице \(\PageIndex{1}\). Обратите внимание, что большая часть живой материи состоит в основном из так называемых объемных элементов: кислорода, углерода, водорода, азота и серы — строительных блоков соединений, из которых состоят наши органы и мышцы.
Эти пять элементов также составляют основную часть нашего рациона; человеку требуются десятки граммов в день. Шесть других элементов — натрий, магний, калий, кальций, хлор и фосфор — часто называют макроминералами, потому что они обеспечивают необходимые ионы в жидкостях организма и образуют основные структурные компоненты организма. Кроме того, фосфор является ключевым компонентом как ДНК, так и РНК: генетических строительных блоков живых организмов. Шесть макроминералов присутствуют в организме в несколько меньших количествах, чем основные элементы, поэтому в рационе требуются соответственно более низкие уровни. Остальные незаменимые элементы, называемые микроэлементами, присутствуют в очень малых количествах, от нескольких граммов до нескольких миллиграммов у взрослого человека. Наконец, у людей обнаруживаются измеримые уровни некоторых элементов, но они не требуются для роста или хорошего здоровья. Примерами являются рубидий и стронций, химический состав которых аналогичен химическому составу элементов, находящихся непосредственно над ними в периодической таблице (соответственно калий и кальций, которые являются незаменимыми элементами).
Поскольку механизмы организма по извлечению калия и кальция из пищевых продуктов не являются избирательными на 100%, всасываются небольшие количества рубидия и стронция, биологическая функция которых неизвестна.
| Объемные элементы (кг) | Макроминералы (г) | ||
|---|---|---|---|
| кислород | 44 | кальций | 1700 |
| уголь | 12,6 | фосфор | 680 |
| водород | 6,6 | калий | 250 |
| азот | 1,8 | хлор | 115 |
| сера | 0,1 | натрий | 70 |
| магний | 42 | ||
| Микроэлементы (мг) | |||
| железо | 5000 | свинец | 35 |
| кремний | 3000 | барий | 21 |
| цинк | 1750 | молибден | 14 |
| рубидий | 360 | бор | 14 |
| медь | 280 | мышьяк | ~3 |
| стронций | 280 | кобальт | ~3 |
| бром | 140 | хром | ~3 |
| банка | 140 | никель | ~3 |
| марганец | 70 | селен | ~2 |
| йод | 70 | литий | ~2 |
| алюминий | 35 | ванадий | ~2 |
Микроэлементы
Поскольку трудно обнаружить низкие уровни некоторых основных элементов, микроэлементы были признаны незаменимыми относительно медленно.
Железо было первым. В 17 веке было доказано, что анемия вызывается дефицитом железа, и ее часто лечили добавлением в рацион экстрактов ржавых гвоздей. Однако только в 19 веке было обнаружено, что следовые количества йода устраняют зоб (увеличение щитовидной железы). Вот почему поваренная соль «йодируется»: добавляется небольшое количество йода. Было показано, что медь необходима для человека в 1928, а вскоре после этого марганец, цинк и кобальт. До 1953 года не было известно, что молибден является важным элементом, а потребность в хроме, селене, ванадии, фторе и кремнии была продемонстрирована только в последние 50 лет. Вполне вероятно, что в будущем другие элементы, возможно, включая олово, окажутся необходимыми в очень малых количествах.
Многие соединения микроэлементов, такие как мышьяк, селен и хром, являются токсичными и даже могут вызывать рак, однако на рисунке \(\PageIndex{1}\) эти элементы обозначены как незаменимые. На самом деле есть некоторые свидетельства того, что одна бактерия заменила фосфор мышьяком, хотя это открытие спорно.
Это открыло возможность существования «теневой биосферы» на Земле, в которой жизнь развилась от еще не обнаруженного общего предка. Как элементы, токсичные для жизни, могут быть необходимы? Во-первых, токсичность элемента часто зависит от его химической формы — например, токсичны только некоторые соединения хрома, тогда как другие используются в минеральных добавках. Во-вторых, как показано на рисунке \(\PageIndex{2}\), каждый элемент имеет три возможных уровня потребления с пищей: дефицитный, оптимальный и токсичный в порядке возрастания концентрации в рационе. Очень низкие уровни потребления приводят к симптомам дефицита. В некотором диапазоне более высоких уровней потребления организм способен поддерживать концентрацию элемента в тканях на уровне, оптимизирующем биологические функции. Наконец, при более высоком уровне потребления нормальные регуляторные механизмы перегружаются, вызывая появление токсических симптомов. Каждый элемент имеет свою характеристическую кривую. Как ширина плато, так и удельная концентрация, соответствующая центру области плато, для разных элементов различаются на несколько порядков.
Например, для взрослого человека рекомендуемая суточная доза с пищей составляет 10–18 мг железа, 2–3 мг меди и менее 0,1 мг хрома и селена.
Амплификация
Каким образом элементы, присутствующие в таких ничтожных количествах, могут оказывать столь сильное влияние на здоровье организма? Наши знания о путях воздействия каждого из известных микроэлементов на здоровье далеко не полны, но некоторые общие черты ясны. Микроэлементы участвуют в механизме амплификации; то есть они являются важными компонентами более крупных биологических молекул, которые способны взаимодействовать или регулировать уровни относительно больших количеств других молекул. Например, витамин В 12 содержит один атом кобальта, который необходим для его биологической функции. Если молекула, уровень которой контролируется микроэлементом, может регулировать уровень другой молекулы и все большего количества молекул, то существует потенциал для экстремального усиления небольших изменений уровня микроэлемента.
Одной из целей современных химических исследований является детальное выяснение роли основных элементов. В последующих главах мы представим некоторые результаты этого исследования, чтобы продемонстрировать биологическую важность многих элементов и их соединений.
Резюме
Около 19 из примерно 115 известных элементов необходимы человеку. Существенным элементом является элемент, отсутствие которого приводит к аномальной биологической функции или развитию, что предотвращается добавлением этого элемента в пищу. Живые организмы содержат относительно большое количество кислорода, углерода, водорода, азота и серы (эти пять элементов известны как основные элементы), наряду с натрием, магнием, калием, кальцием, хлором и фосфором (эти шесть элементов известны как макроминералы). Другими важными элементами являются микроэлементы, которые присутствуют в очень малых количествах. Потребление элементов с пищей варьируется от дефицита до оптимального и до токсического при увеличении количества; оптимальные уровни существенно различаются для основных элементов.