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
Давление может снизиться без таблеток: ученые назвали одно простое упражнение
Comments UA
2026-10-08T21:33:28Z
Никогда не ложитесь спать в это время: врачи объяснили, чем это угрожает здоровью
TSN
2026-10-07T09:36:29Z
Магнитная буря 15 октября: какая ее мощность
TSN
2026-10-15T03:33:36Z
Украинцам могут удвоить стаж для пенсии: какие условия следует выполнить
Знай
2026-10-15T09:21:40Z
Растворимый или заваренный кофе: специалисты объяснили, какой из них полезнее для организма
UAToday
2026-10-20T12:00:00Z
Жир и нагар исчезнут без дорогих средств: чем отмыть решетку газовой плиты
GlavRed
2026-10-20T11:27:28Z
"Кашель ниоткуда": украинцы массово жалуются на странные симптомы - что говорят медики
TSN
2026-10-07T05:06:47Z
Какой полезный завтрак можно есть каждый день: диетологи назвали беспроигрышный вариант
UAToday
2026-10-12T09:03:59Z
Чем полезны белые грибы для организма: какие витамины содержат и кому их не стоит есть
TSN
2026-10-15T11:12:45Z
Нужно ли промывать пропаренный рис перед варкой: профессиональные повара раскрыли секреты
TSN
2026-10-20T11:06:03Z
Не мусор, а сокровище: зачем всё больше людей собирают луковую шелуху в банки
GlavRed
2026-10-16T01:54:03Z
107-летний мужчина из Уэльса раскрыл секрет долголетия: что он ел всю жизнь?
MY.UA
2026-10-18T17:37:05Z
Идеальный маринад для грибов: сколько нужно соли, сахара и уксуса
TSN
2026-10-19T07:33:53Z
Проходит сквозь здания, парит над пропастью и идет вверх тормашками: самые странные поезда в мире
Фокус
2026-10-20T12:00:52Z
В чём разница между жёлтым, белым и красным луком: для каких блюд их выбирать
GlavRed
2026-10-20T11:00:43Z
Не пропустите эти дни: когда квасить капусту в октябре 2026 года, чтобы была хрустящей
TSN
2026-10-14T16:06:23Z
Как вырастить большой чеснок: опытные огородники советуют выбирать «женские» зубчики для посадки
TSN
2026-10-19T11:51:50Z
Собака понимает больше, чем вы думаете: одиннадцать слов, которые она узнает
TSN
2026-10-17T08:33:10Z
Шорты и хвост: худющую Пугачеву засняли на улице с Галкиным
GlavRed
2026-10-12T09:57:06Z
Известная украинская певица закрутила роман и впервые показала своего звездного бойфренда
TSN
2026-10-20T09:51:40Z
Голливудский актер застрелился на съемочной площадке
Gazeta UA
2026-10-18T07:27:31Z
Публичная ссора: Потап нецензурно выругался на Настю Каменских
Фокус
2026-10-20T11:06:21Z
Андрей Бедняков показал, как у компании экс-жены Короткой 4-летия сына праздновал
TSN
2026-10-20T12:09:54Z
Резиновые сапоги снова в моде: шесть стильных осенних образов в дождливую погоду
Gazeta UA
2026-10-20T11:51:53Z
Звезда "Парочки следователей" Буйновская ошеломила признанием о кризисах в браке: "Иногда ты уже плачешь"
TSN
2026-10-19T14:33:18Z
Путинистка Шукшина оказалась в больнице в тяжелом состоянии
GlavRed
2026-10-18T06:27:53Z
Ирина Федишин впервые нарушила молчание после потери дочери на 35-й неделе беременности
Знай
2026-10-18T19:06:01Z
На западе Украины жителей села призывают покинуть свои дома — что произошло
TSN
2026-10-18T07:06:25Z
В Винницкой области мужчина полгода насиловал 14-летнюю дочь своих друзей
TSN
2026-10-20T11:06:57Z
Тела с обломками авто разбросало по тротуару: внедорожник сбил 11 человек
Gazeta UA
2026-10-18T11:57:33Z
Проснулись от рева неизвестного объекта в небе: под Люблином ищут неопознанный летающий объект
Новости Украины
2026-10-18T07:21:41Z
Громкий арест во Флориде: звезду украинских реалити Владиславу Роговенко задержали американские правоохранители
Comments UA
2026-10-20T12:06:51Z
Дневная атака на Киев: россияне повредили здание медучреждения
ZN UA
2026-10-20T11:45:36Z
Россия ракетой снесла целую улицу в Кременчуге - жуткие кадры
Gazeta UA
2026-10-07T04:42:54Z
Пограничники гнались за «уклонистом», а оказались в больнице и под следствием
MY.UA
2026-10-18T15:49:10Z
Удар РФ по Киеву повредил красную линию метро: есть погибшая и раненые
Новости Украины
2026-10-19T06:03:19Z
Какой церковный праздник 20 октября: за чем особенно важно следить в этот день
Comments UA
2026-10-20T04:03:11Z
"еВосстановление" для наследников: можно ли подать заявление без свидетельства о наследстве
Знай
2026-10-19T11:30:04Z
ТЦК внесло в розыск без повестки: как проверить статус и исправить ошибку в "Резерв+"
Знай
2026-10-20T02:06:12Z
Военная пенсия за выслугу лет: как диплом университета повлияет на стаж
Знай
2026-10-19T08:36:06Z
Трагедия в Новой Водолаге: учительница с дочерью погибли от удара беспилотника
MY.UA
2026-10-20T12:08:06Z
Пенсию могут поставить под вопрос: кому до 31 декабря нужно подтвердить личность
TSN
2026-10-20T12:03:11Z
250 тысяч евро ущерба: Болонья оправляется от протестов
MY.UA
2026-10-20T00:35:43Z
Выплаты по инвалидности III группы: отменят ли социальную поддержку
Знай
2026-10-16T12:36:29Z
Елена Шоптенко "набросилась" на украинцев, осудивших Ирину Федишин
Фокус
2026-10-16T07:06:07Z
Черная точка в кругу: что это за дорожный знак и почему он сбивает с толку всех водителей
TSN
2026-10-18T14:06:09Z
Porsche отказалась от электрического суперкара: причина удивит даже фанатов бренда
Фокус
2026-10-20T10:07:40Z
Конкурент Ford Puma: чем удивит новый Hyundai Bayon
Фокус
2026-10-13T07:27:09Z
Почему гибрид может разочаровать: пять недостатков, о которых в автосалоне умалчивают
Фокус
2026-10-12T14:03:01Z
Сиденья авто могут вспыхнуть: Hyundai срочно отзывает почти 95 тысяч Genesis
Фокус
2026-10-20T11:51:15Z
Nissan воскресила легенду 1980-х: новый Pathfinder удивил ретро-дизайном и возможностями
Фокус
2026-10-20T11:06:48Z
Европротокол без лимита 80 тысяч: какие ошибки водителей блокируют выплату за ДТП
Знай
2026-10-19T18:21:04Z
Одна кнопка в авто усиливает запотевание окон: что не стоит делать в дождь
GlavRed
2026-10-19T14:36:45Z
Бензин исчезает быстрее обычного: пять причин перерасхода топлива и предупредил о дорогом ремонте
Comments UA
2026-10-19T14:33:04Z
Крик обладает скрытой суперсилой: ученые выяснили, почему его невозможно игнорировать
Comments UA
2026-10-19T20:15:11Z
Вторая Земля с двумя солнцами: ученые обнаружили неожиданную возможность в соседней звездной системе
Comments UA
2026-10-17T14:12:17Z
ТЦК насильно отбирают телефон: 4 шага, которые помогут себя защитить
Знай
2026-10-14T05:15:29Z
Глава Epic Games Тим Суини предрёк "новый золотой век гейминга" благодаря искусственному интеллекту
GameMag
2026-10-18T14:00:05Z
Мы могли вообще не существовать, если бы не забытая всеми частица: что выяснили физики
Фокус
2026-10-20T11:51:12Z
Xiaomi выпустила недорогой фитнес-трекер: цена и функции Redmi Band 4
Фокус
2026-10-20T11:36:12Z
Эти электроприборы нельзя включать через удлинитель: рискуете вызвать пожар
TSN
2026-10-17T10:33:15Z
PlayStation Plus пополнится Mafia: The Old Country и Horizon Forbidden West с 20 октября
Знай
2026-10-17T06:45:20Z
Магнитная буря 16 октября: чего ожидать от активности Солнца
TSN
2026-10-16T03:33:02Z
Пенсия может "уменьшиться" вчетверо: в каких случаях ПФУ оставляет всего 25% выплат
TSN
2026-10-20T08:06:10Z
Курс валют на 20 октября: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2026-10-20T07:27:15Z
Сальмонелла в яйцах украинского производителя: Британия призвала не есть продукт с одним кодом
Знай
2026-10-18T13:36:52Z
Водителям готовят запрет на отдых в кабине: новые правила тахографов и крупные штрафы
Знай
2026-10-20T01:00:37Z
Свет, тепло и вода под угрозой зимой: правительство призвало готовиться к более сложным условиям
Знай
2026-10-20T11:30:00Z
Россия вновь нанесла удар по объектам энергетики во Львовской области
ZN UA
2026-10-20T11:00:47Z
Зарплатные, пенсионные или социальные счета: какие средства украинцев попадают под жесткий удар
Знай
2026-10-18T14:21:03Z
НБУ выпустил серебряную монету 10 гривень «Під покровом» в честь защитников: как выглядит и где купить
Знай
2026-10-09T01:51:20Z
Курс валют на 8 октября: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2026-10-08T07:30:18Z
В Берлине демонстранты приклеились к дороге возле завода Rheinmetall
Европейская правда
2026-10-20T11:52:36Z
В Москве убили знаменитого украинского генерала
Gazeta UA
2026-10-20T06:33:08Z
"Увлекается Путины": известная американская певица на весь мир унизила Трампа
Comments UA
2026-10-20T08:36:32Z
Россия планирует уничтожить четыре города: в Раде предупредили о комбинированных ударах
Comments UA
2026-10-20T08:06:28Z
Трамп хочет склонить Зеленского к заключению соглашения с Москвой - The New York Times
Gazeta UA
2026-10-20T12:09:34Z
Россия жестко атаковала Киев дронами: известно о погибшем и страшном разрушении
Comments UA
2026-10-20T12:06:04Z
США будут гореть, как Франция: Трамп сделал настораживающее заявление
Comments UA
2026-10-20T08:36:59Z
Россия и США – враги на десятилетия: в Кремле сделали новое громкое заявление
Comments UA
2026-10-20T09:00:47Z
Правительство разблокировало часть расходов громад — Корецкий
ZN UA
2026-10-20T09:03:29Z
Ноябрь принесет большие деньги тем, кто родился в эти даты: проверьте свой день рождения
Gazeta UA
2026-10-20T03:03:02Z
До +21° в Украине: синоптикиня рассказала, как долго продержится теплая погода
TSN
2026-10-20T11:06:40Z
Утренние атаки: 3 энергообъекта повреждены в Тернопольской области
MY.UA
2026-10-20T07:15:30Z
Россияне несколько раз атаковали энергообъекты во Львовской и Одесской областях
ZN UA
2026-10-20T07:33:44Z
Разрушенные предприятия, отключения света и погибшие: последствия обстрелов Россией запада Украины
Фокус
2026-10-20T11:45:18Z
В ДТЭК рассказали, почему в квартире Кличко никогда не выключают свет
Комсомольская правда
2026-10-20T11:40:54Z
Погода в Украине 20 октября удивит контрастами: до +21°, но есть неприятный нюанс
Знай
2026-10-20T02:21:26Z
Музыка для ушей: как спецоперация «Вивальди» поджарила редчайшего монстра оккупантов. ВИДЕО
Новости Украины
2026-10-18T11:00:43Z
Ночь баллистического ужаса в Киеве: есть жертва, раненые, "прилеты" наделали беды в трех районах
TSN
2026-10-19T05:33:14Z
Развод Элины Свитолиной: Гаэль Монфис досрочно ушел из большого тенниса
Фокус
2026-10-20T06:45:34Z
Развод Элины Светолиной: почему ушла от старшего на 8 лет теннисиста и как будут воспитывать дочь
TSN
2026-10-20T04:54:42Z
Элина Свитолина объявила о разводе: невозможно вернуться к себе в браке
MY.UA
2026-10-19T07:39:20Z
"Полесье" вдесятером разгромило "Динамо" 3:1: хет-трик Краснопира назвали рекордом УПЛ
Знай
2026-10-20T00:30:47Z
Лига чемпионов: расписание всех матчей дня 20 октября
ZN UA
2026-10-20T10:30:06Z
Эмоциональный удар: Развод со Свитолиной заставил Монфиса внезапно завершить карьеру
MY.UA
2026-10-20T07:30:52Z
Конец истории любви Элины Свитолиной и Гаэля Монфиса: Брак заканчивается, семья — нет
Комсомольская правда
2026-10-19T15:31:05Z
Отставка в "Динамо": Почему поражение от "Полесья" стало роковым для Костюка?
MY.UA
2026-10-18T15:18:22Z
Бой Усика с Уайлдером сорвался: украинец запросил слишком большой гонорар
Знай
2026-10-18T06:45:07Z