MY.UAНовини
Українські кристали для Великого адронного колайдера: коли наука сильніша за війну
Українські кристали для Великого адронного колайдера: коли наука сильніша за війну

Українські кристали для Великого адронного колайдера: коли наука сильніша за війну

Українські кристали для Великого адронного колайдера: коли наука сильніша за війну

Від редакції:

ZN.UA регулярно розповідає про досягнення українських науковців. Але стаття, яку ви прочитаєте нижче, особлива. Ми просто не могли не розповісти вам її передісторію. Тому що автор та його колеги не скажуть цього про себе через скромність. А ми не можемо про це промовчати.

Уявіть собі: весна 2022 року, початок повномасштабного вторгнення. Точаться запеклі бої за Харків. Місто жорстоко обстрілюють. І в цей час у підвалі харківського Інституту сцинтиляційних матеріалів (ІСМА) починають експеримент із вирощування кристалів для адронного колайдера в CERN. Не в Женеві чи Ліоні, а поблизу лінії фронту.

Це дослідження є надзвичайно важливим для фундаментальної науки. Українські вчені отримали на нього грант європейської програми Horizon Europe. Їхніми міжнародними партнерами стали CERN і французький Інститут світла і матерії (CNRS). Українці не вперше отримують гранти ЄС, але це — перший в історії програми Horizon Europe проєкт, який координує українська наукова установа.

Проєкт задумували ще до повномасштабного вторгнення, а звістка про грант надійшла до наших науковців, уже коли над Харковом розривали небо ракети, а на околицях стояли ворожі танки й артилерія. Частина дослідників на той момент уже виїхала з міста, але ті, хто залишився, не відмовилися від проєкту. Вони робили його в підвалі інституту й молилися на генератор, адже для вирощування кристалів потрібно підтримувати високі температури. І цей самий підвал у перші місяці після вторгнення давав прихисток родинам науковців під час обстрілів. Напевно, ще ніколи у світі експериментів із фундаментальної науки, важливих для її прориву, не проводили в таких умовах. І ще ніколи новонароджені кристали не зігрівали таким теплом і вірою в науку й Україну.

А тепер про науковий складник.

Проєкт, про який ідеться, має назву TWISMA. Ним керує Олег Сідлецький — доктор технічних наук, завідувач відділу технології вирощування кристалів Інституту сцинтиляційних матеріалів НАН України. А сам інститут, під крилом якого реалізовували проєкт, очолює академік Борис Гриньов — один із дослідників CERN, якийотримав наукового Оскара — міжнародну премію Breakthrough Prize за проривні дослідження у галузі фундаментальної фізики.

Чому український проєкт TWISMA такий важливий для розвитку науки?

Великий адронний колайдер (LHC) — це місце, де частинки розганяють майже до швидкості світла та стикають 40 мільйонів разів на секунду. І кожне таке зіткнення — як мікровибух, за яким стежать науковці. Щоб «побачити» ці події, вздовж тунелю колайдера розміщено детектори — гігантські прилади, що фіксують сліди, які залишають частинки після зіткнень.

Там, під землею, все відбувається на межі можливого: колосальні енергії, потужне випромінювання, швидкість, яку важко уявити. Тож детектори мають бути не просто точними — вони повинні виживати в умовах, які знищили б будь-яку іншу техніку. Інститут сцинтиляційних матеріалів НАН України якраз і займається такими детекторами, точніше, кристалами всередині них.

Сцинтиляція — це короткочасний спалах світла, який виникає в речовині, коли частинка проходить крізь неї. Така властивість є дуже цінною для експериментів у фізиці елементарних частинок. Але щоб цей спалах був яскравим, стабільним і точним, речовина має бути кристалічною. Саме кристал із чіткою внутрішньою структурою дає змогу фіксувати «світлові сліди» елементарних частинок, і що краща його якість, то чіткішою є картинка того, що сталося в момент зіткнення.

Команда проєкту TWISMA працювала над створенням нового покоління таких кристалів. І нашим науковцям це вдалося. Вони змогли. Вони витримали. Експеримент виявився успішним, а його результати обговорювали на авторитетних міжнародних наукових конференціях в Італії та США. Це історія, якою Україна має пишатися. Це справжній героїзм.

Про те, як реалізували проєкт, розповідає далі Олег Сідлецький.

Кристали не вирощують онлайн

Оскільки TWISMA є першим проєктом Horizon Europe, який координує українська організація, його учасникам довелося стикнутись із серйозними як науковими, так і організаційними викликами. Бути піонерами завжди важко, особливо в прифронтовому регіоні в умовах війни.

Заявку на реалізацію проєкту подали ще до початку повномасштабного вторгнення. Але звістка про те, що ми виграли конкурс і отримали грант, надійшла в травні 2022 року. На той момент ворог стояв на околицях міста, а більшість співробітників інституту була змушена покинути Харків.

Вирощування кристалів, на жаль, не є видом діяльності, якою можна займатися дистанційно, і потребує солідної матеріальної бази. Звісно, в той момент колектив проєкту та керівництво ІСМА мали сумніви у спроможності виконати проєкт на високому рівні. Часу на роздуми було небагато — Європейська комісія могла передати фінансування іншому проєкту, що посів нижче місце в рейтингу оцінювання.

На щастя, влітку 2022 року військова ситуація навколо Харкова дещо стабілізувалась, і було ухвалено рішення розпочати проєкт. Рятівною перевагою виявилося те, що дільниця для вирощування кристалів розміщується в глибокому підвалі. Тож цей підвал став прихистком для десятків науковців та їхніх родин у перші тижні повномасштабного вторгнення — першим «пунктом незламності», коли їх іще не створювали централізовано.

Однак головною вразливістю для експериментів залишається стабільність електропостачання. Процес вирощування кристалів відбувається на температурах до 2000°С, коли навіть секундні перебої в постачанні електрики призводять до непоправного погіршення якості вирощуваних кристалів.

Окрім технічних ускладнень, були й бюрократичні, бо ніхто в Україні не знав, як, наприклад, переводити кошти проєкту від координатора, яким є ІСМА, до закордонних наукових партнерів в умовах обмеження валютних операцій Національним банком України. Знадобилося чимало часу на реєстрацію проєкту в МОН. Окремим випробуванням був пошук порозуміння з українським банком, який вимагав від наших партнерів часом абсурдні документи, як-от підтвердження, що CNRS (французький аналог української Академії наук) не фінансується й не є власністю Росії, Білорусі або їхніх громадян. Питання короткотривалих відряджень науковців призовного віку за кордон теж довго було недостатньо врегульованим.

Що вдалося створити: науковий підсумок

Завданням експерименту було створити нове покоління кристалів, які не лише будуть високочутливими, а й витримуватимуть шалені навантаження, зокрема радіаційне випромінювання.

В умовах, які без перебільшення можна назвати екстремальними, команді вдалося створити серію сцинтиляційних кристалів із покращеними властивостями. Частину з них — разом із монокристалічними волокнами — виготовили в ІСМА, частину — у французькому ILM. Усі зразки проходять випробування на прототипах детекторів у CERN. Проєкт виявився успішним завдяки фантастичній підтримці керівників груп від міжнародних партнерів у проєкті — доктора Кіреддіна Лєббу в ILM і докторки Етіенетт Ауффрей у CERN. Та насамперед основою успіху стала самовіддана праця співробітників Відділу технології вирощування монокристалів під керівництвом заступника завідувача відділу Ярослава Герасимова та інших підрозділів ІСМА.

Фото надане автором

Що вдалося зробити? Було вирощено й протестовано кілька видів нових сцинтиляційних кристалів із покращеними параметрами.

Це зразки на основі кристалів рідкоземельних гранатів, що активно «спалахують» при потраплянні в них частинок. Вони є перспективними для одного з найскладніших для експлуатації місць адронного колайдера. Йдеться про зону детектора LHCb, яка розташована ближче до точки зіткнення частинок, а отже, отримує найбільше радіаційне навантаження.

Фото надане автором

Інша група зразків — кристали BSO — виявили потенціал для використання в іншому типі нових калориметрів. Ці кристали можуть вимірювати енергію частинок, що проходять крізь кристал, коли реєструється одразу два типи світіння — сцинтиляційне й черенковське, що виникають за різних механізмів. Комбінація цих сигналів дає змогу точніше ідентифікувати частинки, які пролітають крізь детектор.

Черенковське випромінювання — це тип світіння, що виникає, коли заряджена частинка (наприклад, електрон) проходить крізь прозоре середовище (воду, скло, кристал) швидше, ніж у цьому середовищі поширюється світло. Це випромінювання схоже на оптичний удар, як звуковий бар’єр у повітрі. Коли літак летить швидше за звук, ми чуємо гучний «бум». Коли частинка рухається швидше за світло в речовині, з’являється синювате світіння, яке фізики фіксують спеціальними детекторами.

Коли наука виходить за межі лабораторії

Проекти на кшталт TWISMA мають не лише наукове, а й суспільно-просвітницьке значення. Адже в ньому взяли участь і молоді дослідники. Вони отримали неоціненний досвід дослідження властивостей кристалів у CERN та Інституті світла і матерії в Ліоні.

У межах проєкту також відбулися три наукові школи — дві в Харкові та Львові (у змішаному форматі) та одна в Женеві. На них фахівці партнерських організацій робили доповіді не тільки на теми розробки сцинтиляторів для фізики частинок, а й про захист авторських прав на наукові результати, підготовку наукових проєктів, комерціалізацію наукових розробок. Це надзвичайно корисні теми для науковців.

Фото надане автором

2024 року TWISMA був представлений на провідній світовій конференції SCINT у Мілані. Це найпрестижніша у світі подія в галузі сцинтиляторів. У ній узяли участь вісім науковців із ІСМА. Це — не лише визнання з боку міжнародної спільноти, а й приклад того, як українська наука зберігає суб’єктність і бере участь у визначенні глобального порядку денного.

Проєкт TWISMA є гарним прикладом взаємодії українських учених із провідними лабораторіями світу за підтримки європейських програм. Це, безперечно, підвищує конкурентоспроможність української науки на міжнародній арені та є особливо актуальним в умовах недофінансування науки під час війни.

Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Частина жителів Олешків відмовилася від евакуації попри голод і небезпеку – журналіст
Лига
2026-11-01T19:27:22Z
З’їв десерт — і помер: турист помер через фатальну помилку в кафе
TSN
2026-10-21T19:51:48Z
Гімназію реорганізували посеред навчального року: чому батьки йдуть до суду
Знай
2026-11-03T00:00:04Z
Сергій Стерненко: На нас чекають загрози, набагато більші за реактивні "Шахеди"
Украинская правда
2026-11-03T03:36:50Z
Дружина короля Чарльза залишила його під зливою без парасольки: курйозні кадри
ГЛАВКОМ NET
2026-11-03T12:39:24Z
Командир «Айдару» відмовився від нової посади та заявив про тиск
ГЛАВКОМ NET
2026-11-03T12:39:16Z
Поїздки зриваються: прикордонники розвертають супровідників осіб з інвалідністю
Знай
2026-10-31T21:45:56Z
Церковне свято 3 листопада: кого вітати з іменинами та що віщують прикмети
Политека
2026-11-03T05:03:25Z
Опитування: переважна більшість німців розуміє молодіжні протести
Европейская правда
2026-11-03T09:15:57Z
Трамп зробив несподівану заяву про Маска на тлі загрози втрати контролю над Конгресом
InternetUA
2026-11-03T05:54:49Z
Командувач «Азову» Прокопенко відреагував на сутички під Києвом
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T21:51:45Z
Рубіо озвучив головну вимогу Росії для завершення війни
ГЛАВКОМ NET
2026-10-24T00:43:55Z
«Чого вони бояться»: Зеленський відповів на забаганки Путіна та висміяв вимогу РФ
GlavRed
2026-11-01T19:21:16Z
Можливість великої гри: як Україні розпочати переговори з Китаєм про мир
Фокус
2026-11-03T12:42:42Z
Качка: Угорщина не висунула нових заперечень щодо відкриття кластерів для України
Европейская правда
2026-11-03T12:42:10Z
"Усі згодні з рішенням": Трамп заговорив про "пекельні санкції" проти РФ після повернення Габбарда до США
TSN
2026-10-22T18:55:53Z
Кремль знайшов нову причину не домовлятися з Україною: до чого тут удари ЗСУ
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T01:21:44Z
Вибори в США вже йдуть: хто лідирує, як рахують голоси і коли будуть результати
Комсомольская правда
2026-11-03T04:33:08Z
Погода в Україні на тиждень: 2 – 8 листопада 2026 року
ГЛАВКОМ NET
2026-11-01T18:03:28Z
Дрони вдарили по інфраструктурі Києва: які райони лишилися без води та світла
Знай
2026-11-02T05:36:51Z
Київ під ударом балістики, лунають вибухи: перші деталі
TSN
2026-10-21T19:51:52Z
Дрова можуть зіпсуватися навіть у дровітні: скільки років їх можна зберігати
GlavRed
2026-10-22T01:24:28Z
Дніпропетровську область накриє похолодання: синоптики дали прогноз погоди на тиждень з 4 по 10 листопада
Политека
2026-11-03T12:42:26Z
Стан енергосистеми України 3 листопада: діють жорсткі графіки відключень, є знеструмлення через негоду та обстріли
Известия Киев
2026-11-03T12:39:33Z
Київ здригнувся від вибухів: що відомо про нічну балістичну атаку
Фокус
2026-10-21T23:46:18Z
Знову атака балістики серед ночі: у Києві пролунала серія вибухів
24tv
2026-10-21T23:12:59Z
У Харкові затримали продавчиню, яку підозрюють у наведенні російських ударів по ЗСУ
Gazeta UA
2026-11-03T12:33:08Z
У Києві чоловік помер під час лікування зубів, дружина подала позов на клініку
ГЛАВКОМ NET
2026-11-01T18:09:10Z
Дрони знову атакували станцію «Самара» – найбільший нафтохаб Європи
ГЛАВКОМ NET
2026-11-02T05:27:01Z
Ракети вдарили по заводу "Протон" у Орлі: можливе влучання "Фламінго" чи Storm Shadow
Фокус
2026-10-23T16:46:25Z
Смертельна ДТП у Бабаях: виїзд із другорядної дороги призвів до загибелі двох людей
Мій Харків
2026-10-22T11:43:17Z
"Шахеди" влучили в підприємство на Житомирщині: троє поранених
ZN UA
2026-11-03T12:30:19Z
Російські атаки пошкодили будинки й підприємство на Черкащині, є постраждалі
Gazeta UA
2026-11-03T12:00:55Z
На Кіровоградщині засудили адміністратора Telegram-спільноти про ТЦК
InternetUA
2026-10-22T20:43:00Z
В Росії розбився винищувач Су-30СМ — перші деталі
TSN
2026-10-21T17:12:04Z
Безпілотник Норвегії впав у Польщі: що відомо
ГЛАВКОМ NET
2026-10-21T21:54:17Z
Камалія вперше назвала ім'я чоловіка, який побив її на тлі ревнощів: Я кохала його всім серцем
Комсомольская правда
2026-11-02T08:24:49Z
Брітні Спірс збентежила фанатів: показала танець у прозорому спідньому
Фокус
2026-10-22T07:36:17Z
"Збираю себе докупи": Ірина Федишин показала перше фото з лікарні після втрати доньки
24tv
2026-10-21T19:21:37Z
Розлучився після 25 років шлюбу: легенда "Ліверпуля" заручився із моделлю, молодшою на 16 років
Фокус
2026-10-21T18:33:33Z
З'явився новий свідок: в Італії відновили розслідування загибелі культового режисера
Фокус
2026-11-03T12:42:45Z
Донька Анджеліни Джолі та Бреда Пітта офіційно відмовилася від прізвища батька
Вива
2026-11-03T12:42:30Z
"Не холостяк": Цимбалюк ефектно привів свою кохану на "Голос країни" і відповів на питання про весілля
Фокус
2026-10-26T02:49:05Z
Відомий український продюсер захворів на рак: як він дізнався діагноз
Вива
2026-10-21T18:18:08Z
Юрій Нікітін розкрив, чому Вєрка Сердючка не перекладає хіти українською мовою
Вива
2026-10-21T20:03:58Z
"Мені боляче": Alyona Alyona показала живіт після зменшення шлунка
GlavRed
2026-10-26T08:55:38Z
Німецький метод проти конденсату: просто, дешево та ефективно для кожного
GlavRed
2026-10-26T17:06:22Z
Як заквасити капусту, щоб була хрусткою: 5 важливих секретів
GlavRed
2026-10-25T14:54:09Z
Один невдалий рух загрожує інсультом: що насправді відбувається, коли ви хрустите шиєю
TSN
2026-10-20T21:21:02Z
Ці 8 звичних продуктів можуть містити багато цукру: що радить дієтологиня
TSN
2026-11-03T11:48:15Z
Як очистити кухонну дошку від запаху часнику: найефективніший спосіб
Gazeta UA
2026-11-03T10:36:02Z
Садівників закликали обприскати троянди молоком у жовтні – у чому причина
GlavRed
2026-10-26T11:27:50Z
Не можете заснути вночі?: 5 незвичних способів проти безсоння
TSN
2026-10-21T16:21:13Z
Ці повсякденні звички можуть скоротити ваше життя на роки
TSN
2026-10-25T20:48:31Z
Який птах відповідає вашому місяцю народження та що він символізує
TSN
2026-10-22T09:21:18Z
Що означає банка із сіллю біля входу: давня традиція та її сенс
GlavRed
2026-10-27T15:27:13Z
Одна хитрість допоможе зберегти сушені гриби надовго: що покласти в банку
GlavRed
2026-10-21T20:21:40Z
Погляньте на ці рослини: вони підкажуть ідеальне місце для свердловини
24tv
2026-10-21T19:27:59Z
Контакт із підлітком без тотального контролю: психологиня назвала, які дії батьків руйнують довіру
Политека
2026-11-03T12:12:04Z
Встигнути до перших морозів: які роботи потрібно виконати в саду в листопаді
GlavRed
2026-11-03T10:03:33Z
Гороскоп на 27 жовтня: якому знаку зірки радять тримати гаманець закритим
Знай
2026-10-27T04:12:50Z
Простоять усю зиму і не запліснявіють: як правильно сушити гриби
GlavRed
2026-10-22T23:42:49Z
Тут катаються на вулкані з дошки, а в озері плавають акули: цікава країна, про яку мало хто знає
24tv
2026-10-21T19:42:45Z
Ford інтригує поверненням Escape: авто можуть запустити у 2029 році як електричний кросовер
Фокус
2026-10-28T18:21:29Z
Електромобіль як основне авто: що варто продумати до покупки
Топ Жир
2026-10-22T14:00:36Z
Сімейний кросовер став майже спорткаром: Toyota показала незвичну автівку Crown Signia GT-S
Фокус
2026-10-29T16:42:56Z
Mitsubishi воскресила Lancer Evolution: спорткар замінили електрокросовером чужого бренду
Фокус
2026-10-27T18:18:16Z
Waymo перетворила електричний кросовер Toyota bZ4X на роботаксі
AutoGeek
2026-11-03T12:30:15Z
1200 сил і дизайн суперкара: Karma показала незвичайний гібрид, який випустять в одному екземплярі
Фокус
2026-11-03T11:33:38Z
Капсулу часу ВАЗ-2109 1988 року з пробігом лише 2000 км продають у Дніпрі
Топ Жир
2026-10-22T17:54:29Z
Ігнорувати не можна: що потрібно зробити восени, щоб підготувати авто до зими
GlavRed
2026-10-21T17:18:42Z
Ford розробив систему, яка ховатиме авто від крадіїв
ГЛАВКОМ NET
2026-10-28T02:48:09Z
ЄС вводить новий митний збір: який удар чекає на любителей шопінгу
Знай
2026-11-02T03:51:18Z
Світло вимикатимуть із самого ранку: як діятимуть графіки 25 жовтня
GlavRed
2026-10-24T20:49:00Z
Світла не буде добами: як удари по чотирьох ТЕС змінюють сценарій зими в Україні
Фокус
2026-11-03T12:42:23Z
У ТАС Агро озвучили цьогорічну врожайність соняшнику та сої
Agravery
2026-11-03T12:30:59Z
Іпотека «єОселя»: які витрати доведеться оплатити крім першого внеску
Политека
2026-11-03T12:30:04Z
«Цілковита пастка»: гендиректор Mistral застеріг Європу від ШІ-залежності від США та Китаю
ZN UA
2026-11-03T12:18:37Z
Росія обрала тактику виснаження. Що загрожує економіці України
ГЛАВКОМ NET
2026-11-03T12:15:06Z
Казахстан зупинив прокачування нафти до рф після удару дронів по Самарі
iPress
2026-11-03T11:57:30Z
Робота Raiffeisen у рф загрожує українській "дочці" банку
iPress
2026-11-03T11:57:26Z
Як зарядити телефон, коли немає світла: експерти розповіли про п'ять альтернативних способів
Политека
2026-10-21T19:21:26Z
Відома блогерка показала не те фото: її виправдання насмішило ще більше
Фокус
2026-10-23T11:12:47Z
Те, що вважали неможливим: потужна буря пробила радіаційний бар'єр Землі
GlavRed
2026-11-03T12:42:23Z
Дешевший смартфон з топовими камерами ZEISS: Vivo V80 FE розсекречений до анонсу
Фокус
2026-11-03T12:36:17Z
На Android з’явився значок ключа: що він означає і чому його не можна ігнорувати
InternetUA
2026-11-03T12:33:10Z
Найшвидший реактивний дрон у світі зібрали в кімнаті студентського гуртожитку
InternetUA
2026-11-03T12:18:30Z
Український аналог Starlink: усі деталі супутникового проєкту Obria
InternetUA
2026-11-03T12:03:43Z
росія розробляє нову версію супутника для аналога Starlink
5 UA
2026-11-03T11:57:35Z
Економіка підписок: як українки перетворюють контент на професію
iPress
2026-11-03T11:57:29Z
В Іспанії скасували всі футбольні матчі 3 листопада через смерть гравця Тенеріфе
Football.ua
2026-11-03T12:45:51Z
Стала відома позиція Ноттінгем Форест щодо майбутнього Гласнера
Football.ua
2026-11-03T12:24:24Z
Єврокомісія відреагувала на рішення про повернення Росії у міжнародний хокей
Европейская правда
2026-11-03T12:24:06Z
Іспанський футболіст помер після зіткнення з суперником та зупинки серця під час матчу
ZN UA
2026-11-03T12:21:10Z
Хацкевич залишив посаду віцепрезидента Полісся
Football.ua
2026-11-03T12:18:29Z
Чемпіонка світу Дар’я Харитонова отримала титул «Miss International Ukraine» і представить Україну у Токіо
TSN
2026-11-03T12:06:35Z
Четвертий суперник «Шахтаря» в основному раунді Ліги чемпіонів: досьє на лісабонський «Спортінг»
ГЛАВКОМ NET
2026-11-03T11:57:09Z
Кейн назвав трофей, заради якого готовий відмовитися від Золотого м'яча
Football.ua
2026-11-03T11:51:56Z
«Полісся» припинило співпрацю з легендою «Динамо»
ГЛАВКОМ NET
2026-11-03T11:33:33Z