Конфайнмент это: Конфайнмент — это… Что такое Конфайнмент?

Содержание

КОНФАЙНМЕНТ • Большая российская энциклопедия

  • В книжной версии

    Том 15. Москва, 2010, стр. 160

  • Скопировать библиографическую ссылку:


Авторы: Д. И. Дьяконов

КОНФА́ЙНМЕНТ (англ. confinement – удер­жа­ние, за­то­че­ние), удер­жа­ние (пле­не­ние) «цвет­ных» квар­ков и глюо­нов внут­ри «бес­цвет­ных» ад­ро­нов. К. про­яв­ля­ет­ся в том, что в при­ро­де на­блю­да­ют­ся лишь свя­зан­ные со­стоя­ния квар­ков (ме­зо­ны и ба­рио­ны, в т. ч. про­то­ны и ней­тро­ны), а так­же их ре­зо­нанс­ные воз­буж­де­ния, но не са­ми квар­ки в сво­бод­ном ви­де. В ис­то­рии фи­зи­ки та­кая си­туа­ция встре­ча­ет­ся впер­вые. Напр., за­тра­тив не­ко­то­рую энер­гию свя­зи, мо­ле­ку­лы мож­но разъ­е­ди­нить на со­став­ляю­щие их ато­мы, ато­мы мож­но ио­ни­зо­вать, вы­бив элек­тро­ны, яд­ро мож­но раз­бить на отд. про­то­ны и ней­тро­ны. Од­на­ко са­ми про­то­ны и ней­тро­ны, со­стоя­щие из квар­ков, прин­ци­пи­аль­но не­воз­мож­но раз­бить на квар­ки. При столк­но­ве­нии про­то­нов на ус­ко­ри­те­лях за­ря­жен­ных час­тиц с энер­ги­ей, в ты­ся­чи раз пре­вос­хо­дя­щей энер­гию по­коя, ро­ж­да­ют­ся не отд. квар­ки, а но­вые ме­зо­ны и ба­рио­ны, со­стоя­щие из квар­ков. Глюо­ны, яв­ляю­щие­ся ана­ло­гом фо­то­нов, в от­ли­чие от по­след­них, так­же не на­блю­да­ют­ся в сво­бод­ном ви­де, т. е., как и квар­ки, ис­пы­ты­ва­ют кон­файн­мент.

Счи­та­ет­ся, что при раз­ве­де­нии квар­ков на боль­шие рас­стоя­ния ме­ж­ду ни­ми дей­ст­ву­ет не убы­ваю­щая с рас­стоя­ни­ем си­ла при­тя­же­ния, рав­ная при­мер­но 1 ГэВ/фм, бла­го­да­ря ко­то­рой квар­ки все­гда свя­зы­ва­ют­ся в ад­ро­ны. При раз­ве­де­нии квар­ков ме­ж­ду ни­ми на­тя­ги­ва­ет­ся «стру­на», пре­пят­ст­вую­щая их раз­ле­та­нию, од­на­ко при­ро­да этой «стру­ны» по­ка не яс­на. Ес­ли энер­гия на­тя­ну­той ме­ж­ду квар­ка­ми стру­ны боль­ше энер­гии по­коя ме­зо­на, энер­ге­ти­че­ски вы­год­ным ста­но­вит­ся раз­рыв стру­ны на две бо­лее ко­рот­кие, на кон­цах ко­то­рых опять на­хо­дят­ся квар­ки.

Наи­бо­лее из­вест­ным ка­че­ст­вен­ным объ­яс­не­ни­ем К. слу­жит ме­ха­низм Ман­дель­ста­ма – ‘т Хоф­та, ана­лог Мейс­не­ра эф­фек­та в сверх­про­вод­ни­ках, ко­то­рый со­сто­ит в том, что маг­нит­ное по­ле не мо­жет про­ник­нуть в те­ло сверх­про­вод­ни­ка без раз­ру­ше­ния сверх­про­во­ди­мо­сти, т. е. раз­ру­ше­ния кон­ден­са­та элек­трич. за­ря­дов. Ес­ли в сверх­про­вод­ник мыс­лен­но вве­сти маг­нит­ные мо­но­по­ли (их мож­но ими­ти­ро­вать в ви­де кон­цов тон­ких и длин­ных со­ле­нои­дов), то по ли­нии, со­еди­няю­щей мо­но­по­ли, воз­ни­ка­ет «труб­ка», в ко­то­рой скон­цен­три­ро­ван маг­нит­ный по­ток, а энер­гия взаи­мо­дей­ст­вия двух мо­но­по­лей про­пор­цио­наль­на рас­стоя­нию ме­ж­ду мо­но­по­ля­ми. В т. н. ду­аль­ном эф­фек­те Мейс­не­ра маг­нит­ные по­ля и за­ря­ды за­ме­ня­ют­ся на элек­три­че­ские, и на­обо­рот.

В от­ли­чие от элек­тро­ди­на­ми­ки, в кван­то­вой хро­мо­ди­на­ми­ке (КХД), ос­но­ван­ной на не­абе­ле­вой ка­либ­ро­воч­ной сим­мет­рии, кон­фи­гу­ра­ции по­ля глюо­нов в ви­де хро­мо­маг­нит­ных мо­но­по­лей до­пус­ти­мы. Пред­по­ла­га­ет­ся, что в ва­куу­ме про­ис­хо­дит кон­ден­са­ция маг­нит­ных мо­но­по­лей, а не элек­трич. за­ря­дов, как в сверх­про­вод­ни­ках. То­гда квар­ки, яв­ляю­щие­ся ис­точ­ни­ком хро­мо­элек­трич. по­ля, со­еди­ня­ют­ся «труб­кой», в ко­то­рую сжа­ты си­ло­вые ли­нии хро­мо­элек­трич. по­ля, и энер­гия взаи­мо­дей­ст­вия квар­ков про­пор­цио­наль­на рас­стоя­нию ме­ж­ду ни­ми, что и обес­пе­чи­ва­ет кон­файн­мент.

Та­кой сце­на­рий К. опи­сан ма­те­ма­ти­че­ски в не­ко­то­рых мо­де­лях кван­то­вой тео­рии по­ля, имею­щих сход­ст­во с КХД, но не в са­мой КХД, в ко­то­рой при­ме­нение ана­ли­тич. ме­то­дов за­труд­не­но тем, что кон­стан­та взаи­мо­дей­ст­вия не ма­ла. По­это­му К. ис­сле­ду­ют чис­лен­но ком­пью­тер­ным мо­де­ли­ро­ва­ни­ем на про­стран­ствен­но-вре­меннóй ре­шёт­ке. В ком­пь­ю­тер­ных экс­пе­ри­мен­тах дей­ст­ви­тель­но на­блю­да­ет­ся ли­ней­ный рост энер­гии взаи­мо­дей­ст­вия двух квар­ков с рас­стоя­ни­ем и фор­ми­ро­ва­ние «стру­ны» ме­ж­ду ни­ми. Вы­ше не­ко­то­рой кри­тич. темп-ры про­ис­хо­дит пе­ре­ход в фа­зу де­кон­файн­мен­та, в ней квар­ки уже не свя­за­ны стру­ной, а об­ра­зу­ют силь­но­взаи­мо­дей­ст­вую­щую кварк-глю­он­ную плаз­му.

С тео­ре­тич. точ­ки зре­ния К. пред­став­ля­ет со­бой па­ра­док­саль­ную си­туа­цию, в ко­то­рой «цвет­ные» объ­ек­ты (квар­ки, глюо­ны) ис­пы­ты­ва­ют кор­ре­ля­ции на даль­них рас­стоя­ни­ях, в то вре­мя как кор­ре­ля­ции «бес­цвет­ных» или ка­либ­ро­воч­но-ин­ва­ри­ант­ных ве­ли­чин убы­ва­ют экс­по­нен­ци­аль­но, т. е. очень бы­ст­ро. Экс­по­нен­ци­аль­но­му убы­ва­нию кор­ре­ля­ций от­ве­ча­ет на­ли­чие мас­сив­ных час­тиц (ад­ро­нов) и от­сут­ст­вие час­тиц без­мас­со­вых. Ме­ж­ду тем КХД фор­му­ли­ру­ет­ся в тер­ми­нах имен­но без­мас­со­вых по­лей – глюо­нов. Т. о., К. квар­ков оз­на­ча­ет пол­ную пе­ре­строй­ку со­дер­жа­ния тео­рии (по срав­не­нию с её ис­ход­ной фор­му­ли­ров­кой) в ре­зуль­та­те силь­но­го взаи­мо­дей­ст­вия квар­ков и глюо­нов. По­ка не су­ще­ст­ву­ет не толь­ко пол­но­стью аде­к­ват­но­го ма­те­ма­тич. опи­са­ния это­го яв­ле­ния, но да­же об­ще­при­ня­то­го ка­че­ст­вен­но­го объ­яс­не­ния ме­ха­низ­ма кон­файн­мен­та.

Конфайнмент и адронизация • Физика элементарных частиц • LHC на «Элементах»

Конфайнмент

Одно из самых важных свойств сильного взаимодействия — конфайнмент. Конфайнмент — это пленение кварков внутри адронов. Проявляется это в том, что чем дальше кварк пытается отдалиться от соседних кварков, тем сильнее между ними притяжение.

Можно это представить себе так. При попытке кварка отдалиться глюонное поле натягивается в виде струны и стремится его удержать. Если «убегающий» кварк имеет невысокую энергию, то эта струна возвращает его обратно в протон. Если же импульс кварка относительно протона большой, то струна лопается, и на месте разрыва возникает кварк-антикварковая пара. В результате кварку всё же удается «сбежать» из протона, но не в свободном виде, а в паре с антикварком, то есть в виде мезона. Энергия убегающего кварка частично тратится на рождение кварк-антикварковой пары.

Адронизация

В типичном протон-протонном столкновении при высокой энергии кварк, получив очень сильный удар, вылетает из протона с очень большим импульсом. Возникающая глюонная струна, как правило, рвется многократно, и в результате рождается множество адронов. Обычно это легчайшие мезоны — пионы, каоны и т. п. Такой процесс превращения набора партонов в набор адронов называется адронизацией.

Как эксперименты, так и численное моделирование показывают, что, хотя рожденные адроны могут вылетать под самыми разными углами, они предпочитают группироваться около направления движения жестких партонов. В случае рассеяния партонов на большой угол такие адроны порождают адронные струи:

Физики пока не научились вычислять из первых принципов процесс адронизации. Поэтому связь между теорией (которая обычно работает со столкновениями партонов) и экспериментом (в котором детектируются конечные адроны) не столь непосредственна, как, например, в электрон-позитронных столкновениях. Адронизацию приходится моделировать, и соответствующие программы моделирования играют важную роль при детальной обработке экспериментальных данных.

Дополнительная литература:

Новый Безопасный Конфайнмент

Первая и основная функция НБК – ограничение радиационного влияния объекта «Укрытие» на население, персонал и окружающую среду как в условиях нормальной эксплуатации ОУ, так и в случае аварийных ситуаций (например, обрушений элементов Саркофага от ветхости или в процессе демонтажа).

В случае любого обрушения элементов строительных конструкций Саркофага после того, как НБК займет свое проектное положение над объектом «Укрытие», поднявшаяся пыль останется внутри Арки. Это гарантируется еще одной технологической хитростью. Если посмотреть на НБК в разрезе, можно увидеть, что Арка зачем–то имеет две стенки: внешнюю и внутреннюю. Дело в том, что между этими стенками на протяжении всей эксплуатации НБК будет нагнетаться теплый и сухой воздух. Нагнетаться — чтобы создать избыточное давление, которое предотвратит выход радиоактивных веществ из под Арки наружу. А теплый сухой воздух – чтобы предотвратить образование конденсата и, соответственно, появление коррозии на металлических (т.е. практически всех) деталях конструкции Арки. Автовладельцы знают, сколько стоит машина в сухом гараже и как быстро сгнивает во влажном помещении. А Арке нужно простоять, как минимум, 100 лет.

Вторая по значимости функция НБК – создание условий для демонтажа нестабильных конструкций объекта «Укрытие», а также для извлечения и сортировки ТСМ и РАО, удаления накопленной воды и других работ внутри Саркофага. Что это значит? Это значит, что в идеале после того, как НБК накатят на Саркофаг, загерметизируют и введут в эксплуатацию, мы сможем дистанционно при помощи закрепленной уже сегодня системы кранов а) разобрать крышу «Саркофага», б) закрепить то, что нестабильно, в) поудалять все остальные конструкции, которые могут рухнуть, в) начать разбираться со всем тем радиоактивным безобразием, что находится внутри ОУ.

Еще одной функцией НБК можно назвать физическую защиту «Укрытия» от внешних проникновений любого типа. Причем, сюда входят как глобальные угрозы землетрясения, так и просто несанкционированный доступ непонятных людей к ТСМ и радиоактивным отходам (РАО).

Конфайнмент — Викизнание… Это Вам НЕ Википедия!

Конфайнмент (англ. confinement — удержание) — математическое обоснование невозможности существования «цветных» частиц (см. квантовая хромодинамика), кварков и глюонов в свободном виде в рамках Стандартной модели. Конфайнмент предполагает, что «цветные» частицы могут существовать только в связанном виде, то есть в составе других, «бесцветных» частиц (мезоны, барионы, пентакварки).

Для объяснения удержания кварков в рамках Стандартной модели вводится взаимодействие, энергия которого стремится к бесконечности при увеличении расстояния. Структура глюонного поля такова, что на расстояниях больше критического (порядка 10−15 м) энергия взаимодействия растёт практически линейно. Глюоны (также, как и кварки, не найденные в природе), преодолевая расстояние между кварками способны порождать друг друга, таким образом при увеличении расстояния между кварками, увеличивается и число глюонов, участвующее во взаимодействии.

Сказанное выше означает, что потребовалось бы передать агрегату кварков и глюонов бесконечную энергию, чтобы сделать их свободными. При сообщении системе достаточного количества энергии может оказаться, что более энергетически выгодным будет создание пары кварк-антикварк (например , где — новые кварки), нежели наращивание энергии глюонного поля. Это скорее всего приведёт к распаду частицы, получившей энергию на две другие, способные существовать по отдельности. [1]


Но в Новой физике — физике 21 века имеются теории не допускающие возможность существования кварков и глюонов в природе, вместе с их гипотетическим сильным взаимодействием.

Конфайнмент как актуальная проблема квантовой физики[править]

Конфайнмент имеет лишь качественное, феноменологическое описание. Нет сколько-нибудь проработанной теории и математического аппарата позволяющего дать строгое доказательство данного явления исходя из свойств элементарных частиц, хотя такие попытки предпринимаются. Решение проблемы конфайнмента важно также для понимания того, является ли это принципиальным свойством кварков и адронов или их всё же возможно получить в свободном виде, и если да, то при каких условиях и почему их не удалось достичь на современных экспериментальных установках.

Конфайнмент и закон сохранения энергии[править]

Стандартная модель опирается на квантовую механику, а та в свою очередь на гамильтонов формализм, в рамках которого (при правильном решении уравнений) закон сохранения энергии должен соблюдаться, соответственно, испускание и поглощение глюонов не должно нарушать закон сохранения энергии — систему кварков и глюонов внутри свободной «бесцветной» частицы можно считать замкнутой и перенос энергии глюонами не изменяет общей энергии системы.

Однако в фундаменте Полевой теории элементарных частиц (одного из противников Стандартной модели) тоже лежит Квантовая механика, и именно Квантовая механика совместно с Классической электродинамикой определили весь спектр элементарных частиц, соответствующий природе — в котором нашлось место как для адронов, так и для лептонов с фотоном, но не нашлось места для гипотетических кварков с глюонами. Получается: Стандартная модель — которая ранее называлась Кварковой моделью, ошибается в самом фундаменте. Поэтому ее сторонники и сочинили новую сказочку под названием «Конфайнмент» и требуют от физики, принять их очередное деяние НА ВЕРУ. Один из сторонников Стандартной модели открыто заявил: «каждый верит в то, что ему нравится«. А не пора ли прекратить сочинять все новые и новые сказки, и найти мудрость и мужество признать отсутствие кварков в природе.


Однако есть противники квантовой теории и Стандартной модели, которые считают, что закон сохранения энергии должен нарушаться в этом случае. Вот пример, в котором (по мнению сторонников Стандартной модели) понятие глюона подменяется на понятие виртуальной частицы (без которых Стандартная модель тоже неизбежно рухнет).

При испускании каждой виртуальной частицы закон сохранения энергии нарушается на величину дельта-E в каждом акте испускания в интервале времени дельта-t. Посмотрим насколько будет нарушаться закон сохранения энергии, если глюон будет способен породить новый глюон через интервал времени дельта- tисп < дельта-t.

Через каждый интервал времени дельта- tисп число глюонов будет удваиваться, поскольку каждый следующий глюон обладает способностью порождать новые глюоны. Таким образом число глюонов в пространстве к концу интервала времени дельта-t будет приблизительно равно 2(дельта-t/дельта- tисп). Если дельта-t в 10 раз больше дельта- tисп мы получим 210 = 1024 глюона.

Таким образом при взаимодействии кварков путем испускания глюонов закон сохранения энергии будет нарушаться в среднем на величину дельта-E × 2(дельта-t/дельта- tисп). — Имеет место полное игнорирование закона сохранения энергии. Таким образом антиэкранирования в природе нет.

Подведем итог: конфайнмент противоречит закону сохранения энергии.


С точки зрения сторонников Стандартной модели, ошибка считать, что в системе нет энергии на создание глюонов и она должна бы взяться из ниоткуда. Порождение новых глюонов происходит, когда мы пытаемся разорвать сильное взаимодействие (существующее в рамках Стандартной модели), а для этого нам придётся сообщать системе дополнительную энергию. В покое же суммарная энергия глюонов будет постоянной (с точностью до преобразования её в кинетическую энергию кварков и обратно). — Вот только понимание природы внутренней энергии элементарных частиц у сторонников Стандартной модели и у ее противников расходятся. Поэтому противники Стандартной модели настаивают на предъявлении подлинных доказательств существования кварков и глюонов в природе. Хватит с нас очередных гипотез, призванных оттянуть неизбежный конец.

Противники Стандартной модели напоминают, что в природе реально существуют ядерные силы, а гипотетическое сильное взаимодействие — есть продукт Стандартной модели, которая физикой 21 века ставится под сомнение.

Конфайнмент и полевая теория элементарных частиц[править]

Полевая теория элементарных частиц категорически отрицает любые математические манипуляции с законами природы и приписывание элементарным частицам свойств создавать новые элементарные частицы из вакуума. Элементарные частицы могут создаваться только из энергии и в соответствии с законами природы (а поскольку элементарные частицы обладают электромагнитными полями, то реакции между элементарными частицами подчиняются не только законам сохранения, но и законам электромагнетизма) — а все математические манипуляции над законами природы подходят только для «теорий», подменяющих собой действительность. В итоге физика 20 века скатилась в мир математических сказок.


Конфайнмент не может существовать в природе поскольку данный механизм игнорирует закон сохранения энергии. Его введение потребовалось Стандартной модели для объяснения отсутствия в природе кварков в свободном виде.

Правило конфайнмента — недостаток теории или проявление новой физики? – тема научной статьи по математике читайте бесплатно текст научно-исследовательской работы в электронной библиотеке КиберЛенинка

ВЕСТН. МОСК. УН-ТА. СЕР. 7. ФИЛОСОФИЯ. 2013. № 6

ФИЛОСОФСКИЕ ПРОБЛЕМЫ ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Ю.В. Кузьмин*

ПРАВИЛО КОНФАЙНМЕНТА — НЕДОСТАТОК ТЕОРИИ

ИЛИ ПРОЯВЛЕНИЕ НОВОЙ ФИЗИКИ?

Конфайнмент — явление удержания кварков в барионах, в том числе в протонах и нейтронах, до сих пор не нашло полного теоретического объяснения. В статье выдвинуто предположение, что это не временное затруднение физики, а принципиальный момент, требующий применения в физических теориях нового класса математических инструментов, связанных с дискретной математикой.

Ключевые слова: конфайнмент, математические методы физики, методология физики, дискретная математика.

Yu.V. K u z m i n. The rule of confinement — the fault of the theory or demonstration of new physics

The phenomenon of quark confinement in baryons, including in protons and neutrons, has not been yet fully explained theoretically. The article supposes that this is not a temporary difficulty of physics but the fundamental point, requiring to use in physical theories a new class of mathematical instruments, related to discrete mathematics.

Key words: confinement, mathematical methods in physics, methodology of physics, discrete mathematics.

Явление конфайнмента — удержание кварков в сильно взаимодействующих элементарных частицах — пока не нашло удовлетворительного теоретического объяснения. О важности проблемы говорит то, что Математический институт Клэя объявил поиск общего решения уравнений Янга-Миллса (к этому классу уравнений относятся и уравнения квантовой хромодинамики), приводящий к устойчивой системе с ненулевым дефектом массы, одной из семи задач тысячелетия. Пока эта задача не решена1.

Возможно, задача поставлена институтом неверно, и причина данного затруднения в том, что для описания нового круга явлений — конфайнмента — не подходит не конкретная вариация уравнений, а весь класс используемых методов, и требуется применение иных способов математического описания.

* Кузьмин Юрий Викторович — кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института истории естествознания и техники имени С.И. Вавилова РАН, тел.: 8 (495) 988-22-80; e-mail: [email protected]

1 Данная задача в общем списке задач тысячелетия приведена на сайте Clay mathematics instiute, прямая ссылка: http://www.claymath.org/millennium/Yang-Mills_Theory/

Для анализа этой проблемы рассмотрим, какие классы математических подходов применяются в физике, есть ли у этих подходов нечто общее, какими факторами — объективными или субъективными ограничен их выбор и существуют ли другие классы подходов, которые могут оказаться полезными.

1. Парадокс применимости математических теорий в физике

Вопрос о том, почему мир физических явлений познаваем и почему для его описания так подходит математика, очень глубокий и непростой. Еще более удивительно то, что большинство разработанных новых математических методов почти сразу или даже сразу в процессе их создания с успехом были применены в физических теориях, имеющих большую предсказательную силу. Наконец, поражает тот факт, что мир не просто познаваем, но познаваем последовательно, с разной точностью, при помощи различных математических средств — от самых простых до наиболее изощренных.

Рассмотрим два последних предложения подробнее.

1.1. Разнообразие моделей и связанного с ними математического

описания

Для большинства физических явлений существует целый комплекс моделей, обладающих разной предсказательной силой. Цель краткого рассмотрения — не общий анализ этой чрезвычайно сложной проблемы, а поиск того общего, что есть в математическом инструментарии всевозможных теорий.

Цепочку моделей можно продемонстрировать на примере небесной механики и теории гравитации.

Физикам удалось создать стройную и полезную теорию, пригодную для предсказания движения планет, зная только элементарную алгебру и свойства конических сечений. Пользуясь именно этими инструментами, сформулировал свои законы Кеплер.

Дифференциальное исчисление и умение решать системы обычных дифференциальных уравнений второго порядка привели к теории с несравненно большей прогностической силой, включающей в себя законы Кеплера, — к механике и теории гравитации Ньютона. С ее помощью были открыты Уран и Нептун.

Риманова геометрия позволила создать еще более мощную общую теорию относительности, правильно предсказавшую и смещение перигелия Меркурия, и красное смещение, и множество других эффектов. При этом при переходе к новой теории меняются

не только математические методы, но и сущность физической модели, ее описательно-метафизическая составляющая: от эмпирики эллиптических орбит — к понятию мгновенных дальнодействую-щих сил в евклидовом пространстве, а затем к движению по геодезическим линиям в искривленном пространстве со знаконеопре-деленной метрикой. При этом прогностическая сила «отмененных» новым подходом старых моделей в их области применимости отнюдь не исчезает.

1.2. Использование математических методов в физике

Второй удивительный момент применения математики в физике — это то, что практически каждый новый математический метод очень быстро начинал использоваться для описания тех или иных физических явлений в рамках новых физических теорий.

Мы уже отметили, что дифференциальное и интегральное исчисления, геометрия Лобачевского (как геометрия скоростей специальной теории относительности), риманова геометрия (геометрия общей теории относительности) оказались очень полезными для физиков. Быстро нашли свое место в физике и другие математические новации. Так, комплексные числа оказались незаменимыми для анализа колебательных процессов.

Использование вариационных методов расширило область распространения физики и на немеханические феномены: единый лагранжиан мог описать и механическую, и тепловую, и электромагнитную части системы, например, стало возможным единой системой уравнений описать, а затем и решить задачу о затухании колебаний заряженного маятника из-за излучения электромагнитных волн. Позднее настал черед применения в физике гильбертовых пространств (квантовая механика), функционального анализа (лагранжев подход, в том числе в теории поля), групп и алгебр Ли (теории элементарных частиц), расслоенных пространств (теории калибровочных полей) и многих других математических инноваций.

Мы не станем рассматривать вопросы первичности и причинности, т.е. мы не будем говорить о том, как создавались математические методы — «по заказу» физиков или под впечатлением от новых физических проблем, или о том, имеет ли отношение интуиция математика и внутренняя логика самой математики к физическому миру, и т.д. — для целей данной статьи эти очень сложные и важные вопросы не существенны. Мы только констатируем эмпирический факт: большая часть разработанных математических методов нашла свое применение в физике.

2. Какая математика применяется в физике?

Не случайно в предыдущем параграфе сделана оговорка: нашли применение не все, а большая часть математических методов. Все упомянутые области применяемой в физике математики имеют нечто общее: для описания физической системы составляется система уравнений от непрерывно изменяющихся переменных (функций, матриц непрерывных переменных, функционалов), которая затем решается с учетом начальных и/или граничных условий. Так применяются в математической физике и дифференциальное и интегральное исчисления, и риманова геометрия, и теория спиноров (описание частиц с полуцелым спином), и геометрия расслоенных пространств, и теория групп и алгебр Ли, и нелинейная теория колебаний и многие, многие другие методы.

Для простых систем составленная система уравнений решается в аналитическом виде (решение выражается в виде формул), в более сложных случаях приходится использовать приближения, например, фейнмановские диаграммы для расчета сечения процессов рассеяния элементарных частиц, или численные методы.

Одним из таких быстро развивающихся численных методов является решеточная хромодинамика — численные расчеты взаимодействия отдельных сильно взаимодействующих элементарных частиц и целых атомных ядер, в которых пространство-время представляется в виде дискретной решетки. Но основная идея математической физики со времен Ньютона остается неизменной: законы мира выражаются уравнениями с непрерывными переменными, а мир есть их решение.

Конечно, вариационный принцип с его удивительной телеологией2, когда система с первого же момента движется так, чтобы действие вдоль всей траектории было минимальным, выглядит совсем по-другому, но и он для всех применяемых лагранжианов сводится к динамическим дифференциальным уравнениям движения, а собственно действие можно рассматривать как явное выражение симметрий системы, что было показано в теореме Нётер [Н.Н. Боголюбов, Д.В. Ширков, 1984, с. 20]3. Имеющаяся же в современной

2 Телеология — способ объяснения явлений не на основе причинно-следственных связей, а исходя из требования удовлетворить некой цели. Согласно физическому принципу наименьшего действия, любой физический процесс с первого и до последнего момента происходит именно таким образом, чтобы некоторая величина — «действие», соответствующая процессу в целом и вычисляемая по известным правилам, была минимальной. Таким образом, физические расчеты производятся в предположении, что тела двигаются так, чтобы удовлетворить заранее поставленной цели — обеспечить минимум действия.

3 Нелокальные лагранжианы, неполиномиальным образом зависящие от переменных, не сводятся к дифференциальным уравнениям, решение которых одно-

физике дискретность — квантовая или топологическая — проявляется уже при выборе классов решений упомянутых уравнений от непрерывных переменных: либо через собственные значения операторов (квантование), либо через топологические инварианты (солитоны, инстантоны, нетривиальные космологические решения). Автору не удалось обнаружить ни одного противоречащего данным высказываниям примера. Вероятно, это концептуальное единство применяемой математики во многом обусловливает ощущение единства и стройности физического мира. Оно комфортно для физиков, и подобный подход стал де-факто стандартом для разработок математического аппарата новых физических теорий.

3. Другие математические инструменты

Вместе с тем, математические подходы, применение которых в физике происходит в форме составления и решения систем уравнений от непрерывных переменных, это отнюдь не вся математика. Кроме «непрерывной» математики существует математика дискретная — огромная отрасль знаний, включающая в себя математическую логику, теорию автоматов, теорию графов, теорию информации, в том числе криптографию, теорию алгоритмов и программирования. И подход, применяемый при создании, а затем и при отладке искусственного «мира» программы, существенно отличен от подхода физика, постигающего окружающий мир: обычно программист не пишет уравнения, описывающие поведение создаваемой или моделируемой системы, а программирует объекты и системы объектов, подчиняющиеся императивным правилам. Используются не системы уравнений, а теория автоматов. Объекты взаимодействуют, и результат их взаимодействия организован в общем случае по иным принципам, чем динамика переменных в связанных уравнениях.

Применима ли эта область математики для описания окружающего мира, точнее, нерукотворных объектов этого мира? Да, и очень широко, хотя в основном не в физике. Химия во многом описывается именно на языке правил. Физик-редукционист может возразить, что эмпирические правила химии, например, четырехвалент-ность углерода, имеют опосредованный характер по сравнению с фундаментальной теорией и что все химические феномены могут быть описаны в терминах решений квантовомеханических уравнений от непрерывных переменных, в данном случае — электронных волновых функций. Однако редукционизм становится все более

значно определяется начальными и граничными условиями [Ю.В. Кузьмин, 1989]. Но такие лагранжианы пока не нашли прямого применения в физике и остаются игрой ума.

проблематичным при продвижении к более сложным классам изучаемых объектов, а роль дискретной математики при их описании все возрастает.

Так, в еще большей степени с дискретной математикой связаны успехи современной биологии, в том числе генетики. Информация, содержащаяся в ДНК, расшифровывается как программный код, записанный при помощи дискретных переменных — групп аминокислот. Клетка для генетика ближе к дискретному автомату, чем к динамической системе, описываемой уравнениями. Но физик и здесь может утверждать, что всю биологию в конце концов удастся свести к решению гигантского уравнения с огромным числом переменных, например, уравнения Шрёдингера.

Для физика вырисовывается стройная картина: уравнения непрерывных переменных применяются в моделях, оперирующих фундаментальными объектами — кирпичиками нижнего уровня, на данном этапе развития науки это лептоны, кварки и частицы — переносчики взаимодействий, а возможно, и еще более фундаментальными сущностями. Теория же автоматов и прочие достижения дискретной математики подходят для описания поведения сложных, составных объектов, типичных для химии и биологии. При этом остается надежда довести описание, по крайней мере, простых химических и даже биологических систем до уравнений физики. И не удивительно, что теориям, описывающим столь различные объекты с различным поведением, соответствуют и качественно различные математические инструменты.

Для физика же дискретные правила воспринимаются как уровень предварительного описания. Например, правило, что «обычно кислород двухвалентен» становится частью физической науки после составления и решения уравнений Шрёдингера для электронных оболочек атома кислорода и взаимодействующих с ним атомов. Правило после этого теряет свою фундаментальную природу и становится лишь удобным описанием решения систем уравнений.

Другие примеры дискретных правил в физике подтверждают эту мысль. Например, принцип запрета Паули (два фермиона не могут находиться в одном состоянии одновременно) сейчас не рассматривается как самый фундаментальный уровень описания, а вытекает из антисимметричности волновых функций — непрерывных переменных, являющихся решениями уравнений Дирака.

Принцип постоянства скорости света опять-таки связан со структурой непрерывного пространства-времени и его группой симметрий (группой Лоренца). Но в последние десятилетия появилось как минимум одно, но очень существенное исключение из правила: дискретные правила появляются как следствие решения

уравнений, описывающих динамику непрерывных переменных (примеры приведены выше). Это исключение — проблема конфайн-мента. Рассмотрим проблему подробнее.

4. Особенность конфайнмента

Для того чтобы показать особенность проблемы конфайнмента, вспомним очень общее физическое правило: масса связанной системы в физике несколько меньше, чем масса составляющих ее частей. Разница — дефект массы — соответствует энергии связи.

Например, масса частиц, составляющих ядро гелия-4, равна:

2 • 938,272 + 2 • 939,565 = 3755,6 МэВ

(первое слагаемое — два протона, второе — два нейтрона).

А вот масса ядра в целом — только 3727,4 МэВ. Дефект масс равен:

3755,6 — 3727,4 = 28,2 МэВ — примерно 0,8% массы ядра.

Именно эта положительная разность обеспечивает стабильность ядра: для того, чтобы растащить частицы, его складывающие, на большое расстояние друг от друга, необходимо сообщить им как минимум недостающие 28 МэВ энергии.

Атом водорода также весит меньше, чем протон и электрон по отдельности, а Солнечная система — меньше, чем составляющие ее Солнце, планеты, астероиды, метеориты, пыль и газ вместе взятые.

Иная ситуация с нуклонами. Протон и нейтрон каждый состоят из трех кварков. Но суммарная масса кварков протона — двух верхних и одного нижнего — равна примерно

2 • 5 + 9 = 19 МэВ, т.е. в 50 раз меньше массы протона — 938 МэВ4.

С энергетической точки зрения кваркам выгодно разлететься друг от друга как можно дальше, и при этом на единицу массы высвободится в сотни раз больше энергии, чем при ядерном взрыве. Но этого не происходит: протон практически устойчив5, а нейтрон превращается только в протон, но тоже не разваливается на кварки.

4 Масса кварков точно не определена, но это именно единицы, а не сотни МэВ. В тексте статьи взята верхняя граница из встречающихся значений. Например, в работе [C. Amster et al, 2008, vol. 667, N 1, p. 1] указаны пределы массы «верхнего» кварка 1,5—3,3 МэВ, «нижнего» — 3,5—6 МэВ. Суммарная масса кварков протона, согласно этой работе, лежит в пределах 6,5—12,6 МэВ, т.к. в 75—140 раз меньше массы самого протона.

5 Согласно предсказаниям квантовой хромодинамики, протон также нестабилен, но его время жизни составляет порядка 1032 секунд, что в миллион миллиардов раз больше возраста Вселенной. Экспериментально распад протона, естественно, не наблюдался. В статье же идет речь о том, что кварки без введения специального механизма их удержания должны разлетаться за время, характерное для ядерных реакций, — миллиардные доли секунды.

Для объяснения устойчивости нуклонов и других состоящих из кварков элементарных частиц был предложен принцип конфайн-мента — именно дискретный принцип, а не новое, дополнительное уравнение, связывающее непрерывные переменные. Принцип императивно утверждает: обособленно могут существовать только «бесцветные» конфигурации. Каждый кварк имеет заряд, условно названный «цветным». Существует три вида зарядов: красный, синий и зеленый, разумеется, названия условны и не имеют отношения к оптике. И только смесь из равного числа всех трех зарядов, как в барионах, или заряда и антизаряда, как в мезонах, является бесцветной.

Подчеркнем, что данное правило, в отличие от упомянутых выше правил валентности, Паули, постоянства скорости света и других, вводится само по себе, не как следствие из решения уравнений квантовой хромодинамики. Но такое императивное правило, дополнительное ограничение, не вытекающее из уравнений движения, не характерно для «непрерывной» математики, используемой в физике. Зато оно очень характерно для того же программирования или поведения автоматов. Что же из этого следует?

5. Возможные решения проблемы теоретического описания

конфайнмента

Существует несколько объяснений возникновения дискретного правила, дополняющего «непрерывные» уравнения физики элементарных частиц, в частности, квантовой хромодинамики:

1) теория сильного взаимодействия пока еще неполна, и постепенно физики добавят в нее что-то, что объяснит устойчивость протонов и нейтронов на привычном физикам языке уравнений, может быть, даже лагранжевых уравнений;

2) конфайнмент естественным образом получается из имеющейся теории, но мы пока не понимаем, каким образом;

3) мы увидели нечто принципиально новое.

Первый вариант — неполнота теории — предполагался многими и для разрешения одного из предыдущих кризисов физики, связанного с возможной неполнотой квантовой механики [M. Redhead, 1987, p. 45]. Была надежда, что развитие науки избавит от принципа неопределенности — возможности для системы точно определить только часть переменных, составляющих коммутирующий набор. Эти надежды были опровергнуты после проведения экспериментов, показавших, что в соответствии с теоремой Белла скрытых параметров в квантовой механике нет и определить одновременно точные значения некоммутирующих величин (например, координаты частицы и е1 импульса) принципиально невозможно [I.& Bell, 1964, vol. 1, p. 145-149; Idem., 1966, vol. 38, p. 447-475].

Конечно, конфайнмент — это совсем другой случай, и приведенная историческая аналогия не является опровержением варианта 1. Это только аналогия, которая побуждает допустить возможность, что не все так просто. Существует вероятность, что и в этом случае построить «расширение» теории, в котором практическая устойчивость протона получается как свойства решения уравнений, не удастся.

Физики, склоняющиеся ко второму варианту, пытаются показать, что из-за силы сильного взаимодействия (данный повтор здесь уместен) одиночный кварк создает вокруг себя в огромных количествах новые глюоны и кварк-антикварковые пары, и масса его с учетом окружающего облака частиц в результате становится очень большой — вплоть до стремления к бесконечности. Некоторые приближенные численные вычисления в решеточной квантовой хромо-динамике дают такой результат, но математически строгого доказательства нет. Это передоставляет нам право рассматривать и третий вариант: то, что масса кварков в десятки раз меньше нуклона, но при этом нуклон устойчив, может быть описано именно в виде правила «удержания» кварков, которое не выводится из решений каких-либо уравнений, в том числе уравнений квантовой хромоди-намики. То есть правило первично по отношению к решениям уравнения, и в явлении конфайнмента проявилось то, что требует введения нового класса математических теорий в физику.

6. Выводы

Если справедлив именно третий вариант, что описание явления конфайнмента требует дополнения уравнений дискретными правилами, не сводимыми к описанию решений каких-либо уравнений, как это было в других приведенных примерах (валентность, принцип Паули, принцип постоянства скорости света), то математическая структура физической теории должна быть расширена. Уравнения должны быть дополнены набором дискретных правил, исключающих класс возможных решений (например, решений, соответствующих развалу протона на кварки) или даже модифицирующих эти решения (прямой запрет быстрого распада протона). Правила могут быть весьма сложными, сходными с правилами, используемыми генетиками и программистами.

Пока это только предположения. Одно исключение — кон-файнмент — выглядит неубедительно. Поэтому интересно попытаться найти, кроме конфайнмента, и другие физические явления, которые можно содержательно объяснить, выйдя за пределы парадигмы Лагранжиан—Действие—Уравнения движения—Решения этих уравнений, с учетом вероятных начальных и граничных условий, в том числе при помощи введения императивных правил.

7. Дальнейшие размышления

Позволим себе и размышления о том, не содержит ли конфликт с теоретическим описанием конфайнмента косвенную информацию о вопросе, образовалась ли известная нам Вселенная случайно или она появилась в результате определенного замысла, — о вопросе, на который пока нет определенного ответа.

С подобными, но более частными вопросами о генезисе отдельного объекта сталкиваются и историки, и геологи, и другие ученые. Если геолог вдруг обнаруживает пирамиду с исключительно пропорциональными, зеркально гладкими гранями, изящными, как законы мироздания, он может предположить ее искусственную природу, а может попытаться смоделировать ее естественное происхождение и предложить вполне реалистичные гипотезы.

Но если три грани пирамиды сложены из базальта, а четвертая — из керамических кирпичей, шансы на естественное происхождение сильно уменьшаются. И если в законах физики действительно наблюдается методологическая эклектичность, если большинство явлений описываются уравнениями движения, но некоторые, в том числе конфайнмент, а возможно, и другие феномены требуют дополнительного привлечения императивных правил, то такая эклектичность не может не удивлять. Нарушается один из основных постулатов физики — постулат простоты и единства описания, часто не высказываемый, но активно используемый.

Возможно, стоит подумать о том, не является ли данное проявление свидетельством в пользу наличия сознательного плана построения нашей Вселенной, более того, плана эклектичного и не самого совершенного, где для различных законов применены методологически различные подходы? В любом случае, поиск физических феноменов, требующих привлечения для своего описания дискретной математики, на мой взгляд, представляет особый интерес.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Боголюбов Н.Н., Ширков Д.В. Введение в теорию квантованных полей. М., 1984.

Кузьмин Ю.В. Квантование нелокальных теорий и гравитация. М., 1989.

Amster C. et al. Review of particle physics: Quarks. Physics Letters B. Particle Data Group. 2008. Vol. 667. N.1.

Redhead M. Incompleteness, nonlocality and realism: A prolegomenon to the philosophy of quantum mechanics. Oxford, 1987.

Bell I.S. On the Einstein-Podolsky-Rosen paradox // Physics. 1964. Vol. 1.

Bell I.S. On the problem of hidden variables in quantum mechanics // Review of Modern Physics. 1966. Vol. 38.

Вершина современной инженерии: стальной конфайнмент над ЧАЭС

Стальные арки нового безопасного конфайнмента (от английского слова confinement — удержание чего-либо от разлетания, ограничение) уже более года надежно укрывают развороченный реактор ЧАЭС.

Беспрецедентный по сложности инженерного и строительного решения проект — Новое укрытие – бережно защищает Украину и весь мир от опасного радиоактивного излучения Чернобыльской АЭС, взорвавшейся 25 апреля 1986 г.

Тогда Владимир Щербицкий, глава компартии УССР, в недоумении написал на докладной записке Комитета госбезопасности, в которой сообщалось об аварии на ЧАЭС, пожаре на объекте и подскочившем уровне радиации: «Что это означает?».

Пик радиационного излучения пришелся на первую половину дня 1 мая. Это были часы, когда нарядные и ничего не подозревающие жители столицы УССР праздничными колоннами шли по Киеву, отмечавшему очередной Первомай.

Современные историки считают, что чернобыльская катастрофа – это та «соломинка, которая переломила хребет верблюду» и стала завершающим аккордом в череде управленческих проколов Советов (крайне непопулярная антиалкогольная компания, запущенная генсеком Михаилом Горбачевым, война в Афганистане, межнациональные конфликты и экономическая стагнация). Открытые несколько лет назад документы КГБ свидетельствуют, что именно после аварии на ЧАЭС в Украине усилились антисоветские настроения, начало набирать обороты национально-демократическое движение. Но наиболее громко звучали вопросы, касающиеся правды об аварии на ЧАЭС. Что произошло на самом деле? Кто виноват? Какие последствия для экологии и здоровья граждан будет иметь произошедшая катастрофа? И, самое главное, как сделать разрушенный ядерный объект, расположенный в непосредственной близости от столицы Украины, безопасным в дальнейшем? Ведь ЧАЭС продолжала работать! Властям, ученым-ядерщикам, инженерам, металлургам и строителям потребовалось более 30-ти лет, чтобы найти достойное решение этой проблемы.

Объект «Укрытие»

Уже через три недели после ядерной катастрофы началось строительство объекта «Укрытие», огромного сооружения из стали и бетона, которое защищало окружающую среду от радиоактивного заражения следующие три десятка лет. Все эти годы под ним находились 200 т радиоактивного кориума, 30 т радиоактивной пыли и 16 т урана и плутония. «Укрытие» стало своеобразным трагическим памятником строителям, которым пришлось работать в беспрецедентно опасных условиях. Со временем Чернобыль приравняли к четыремстам атомным бомбардировкам Хиросимы и Нагасаки, вместе взятым. А тогда кабины крановщиков просто обшили свинцом: строителям приходилось работать вслепую, руководствуясь приказами по рации коллег, наблюдающих за строительством на почтительном расстоянии. Стройматериалы на площадку подвозили специально адаптированные механизмы.

Изначально советские инженеры прогнозировали, что объект «Укрытие» прослужит не более 20-30-ти лет, и оказались правы. Уже к 1996 г. эксперты констатировали, что эксплуатационные разрушения железобетонного саркофага стали необратимыми. Тогда же было принято решение строить над старым «Укрытием» объект, получивший название «новый безопасный конфайнмент». Под эгидой ЕБРР начал свою работу Международный Чернобыльский фонд «Укрытие». О своем желании спонсировать проект заявило руководство ЕС и представители еще более двух десятков стран. К концу строительства НБК его финансировали более 40-ка стран и организаций.

Тем временем, эксперты придумывали целый ряд оригинальных инженерных решений, чтобы продлить срок службы объекта. Например, была разработана специальная «Стабилизирующая стальная конструкция» высотой более шести десятков метров. Ее консоли подпирали одну из стен реактора и крышу «Укрытия» и препятствовали их обрушению. В 2006 г. стальную конструкцию дополнительно расширили для того, чтобы передать на нее до 50% нагрузки крыши.

Тем не менее, зимой 2013 г., когда обрушилась часть крыши ЧАЭС, радиационный фон на станции повысился. Стало понятно, что старый саркофаг перестал выполнять свои функции. Тогда же специалисты сообщили, что объект «Укрытие» и сам находится на грани обрушения. Вопрос строительства нового безопасного конфайнмента встал, что называется, ребром.

Новое «Укрытие»

Над задачей воплощения в жизнь амбициозных планов строительства НБК работа велась с момента создания Международного Чернобыльского фонда «Укрытие». Как вспоминают в ЕБРР, сначала украинские и зарубежные специалисты сосредоточились на поиске концепции будущего сооружения. Параллельно возводилась вся необходимая инфраструктура для будущего строительства – дороги (автомобильное и ж/д сообщение), инженерные коммуникации, мониторинговые системы, различные специфические строения, которые должны были обеспечить дальнейшую безопасную работу на ЧАЭС. Например, был заново построен и оборудован средствами радиационной защиты перевалочный пункт, где после работы на зараженной территории могли одновременно переодеться полторы тысячи человек. Такие приготовления были необходимы: исследование состояния аварийных конструкций, которое планировалось провести в первую очередь, и их последующую стабилизацию пришлось осуществлять при повышенном радиоактивном фоне.

Дизайн нового безопасного конфайнмента был выбран на международном конкурсе — контракт на проектирование и строительство получил консорциум Novarka с партнерскими французскими строительными компаниями Bouygues и Vinci.

Конструкция НБК представляет собой масштабное арочное сооружение из стали. Стальные арки поддерживают две продольные балки из бетона. Снаружи НБК облицовано трехслойными сэндвич-панелями. Для облицовки внутренних поверхностей конструкции использовались поликарбонатные панели.

Для понимания размеров конфайнмента в ЕБРР уточняли, что под ним вполне можно «спрятать» Нотр-дам-де-Пари (257 м х 110 м х 154 м). Вес стальных конструкций НБК потянул более, чем на 36 тыс. т. Нужно сказать, что для сооружения этой крупнейшей в мире наземной передвижной металлоконструкции использовалось более 2 тыс. т высококачественной листовой стали, произведенной на отечественном меткомбинате «Азовсталь», и свыше 13 тыс. т толстолистового металлопроката производства итальянского предприятия METINVEST TRAMETAL SPA (оба завода принадлежат группе «Метинвест»).

Крупные элементы арок были изготовлены предварительно и доставлены для монтажа на площадку в 180 м от четвертого реактора. Эта сборочная площадка в непосредственной близости от АЭС была подготовлена в 2010-2011 г.г., а сама сборка началась в 2012 г. и продлилась вплоть до 2016 г. После сборки сооружение передвинули на место с помощью сложнейшего инженерного решения, в котором использовались рельсы, гидравлические поршни, лазеры и другие приспособления. Процесс занял несколько недель, и еще несколько лет ушло на окончательную отладку – подключение и тестирование оборудования, герметизацию НБК. И, наконец, лишь в июле 2019 г. новый безопасный конфайнмент был введен в эксплуатацию. Таким образом, строительство беспрецедентного для человечества объекта — от идеи до начала работы — заняло 23 года.

Взгляд в будущее

Элементы стальной конструкции НБК настолько прочны, что сложные условия окружающей среды не могут оказать на нее никакого влияния – вплоть до того, что для арки не представляет опасности даже торнадо. Особая система вентиляции полностью исключает появление коррозии. В ЕБРР гарантируют, что сооружение, которое обошлось донорам в $1,5 млрд, будет исправно выполнять свои защитные функции минимум 100 лет (бюджет всего проекта составил $2,15 млрд).

Нужно сказать, что не только финансирование, но и реализация проекта осуществлялись, что называется, всем миром. Помимо украинского «Метинвеста», в строительстве НБК участвовали компании из США и других стран: американскими инженерами были построены краны, облицовкой арок занимались турецкие специалисты, а работы по монтажу выполнили голландцы. И это неудивительно, ведь Чернобыльская авария была признана самой страшной ядерной катастрофой в истории, и ее негативные последствия долгие годы угрожали всему живому на земле. К счастью, теперь на стальных арках нового безопасного конфайнмента надежно держится безопасное будущее человечества.

Наука: Наука и техника: Lenta.ru

Ученые зафиксировали ядерные реакции, происходящие под новым конфайнментом, который изолирует разрушенный реактор Чернобыльской АЭС. Потенциальную опасность представляет собой захороненная урановая топливная масса, и исследователи пытаются установить, прекратятся ли реакции сами по себе или же потребуются срочные меры. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Science.

По словам Анатолия Дорошенко из Института проблем безопасности атомных электростанций, датчики отслеживают растущее количество нейтронов, указывающее на протекание реакций ядерного деления. Специалисты не могут исключить новую аварию, однако поток нейтронов растет медленно, и может пройти несколько лет, прежде чем реализуется худший сценарий. За это время ученые надеются придумать меры противодействия угрозе.

Материалы по теме

00:01 — 21 июля 2019

00:04 — 12 июля 2019

26 апреля 1986 года, когда часть активной зоны реактора четвертого блока расплавилась, урановые топливные стержни, их циркониевая оболочка, графитовые регулирующие стержни и песок, применявшийся для тушения пожара, образовали кориум — лавоподобный топливосодержащий материал (ТСМ) или «ядерную лаву». Он протек в подвальные помещения реакторного зала, где застыл, образовав «слоновью ногу» — чрезвычайно радиоактивную массу, присутствие рядом с которой в течение 10 минут может оказаться смертельным. В целом чернобыльский кориум содержит 170 тонн радиоактивного урана, однако со временем радиоактивность уменьшается.

Проблема заключается в том, что первое изоляционное сооружение, называемое «Укрытием», позволяло дождевой воде просачиваться внутрь. Вода замедляет нейтроны, повышая вероятность их взаимодействия с ядрами урана, что приводило к резкому увеличению потока нейтронов в результате распада. С этим поначалу справлялись, распыляя нитрат гадолиния, поглощающий нейтроны, однако спрей не мог проникнуть в подвальные помещения. Считалось, что новый безопасный конфайнмент стабилизирует ситуацию, но в некоторых местах поток нейтронов все равно продолжил расти. Например, в помещении 305/2, где под завалами похоронены тонны ТСМ, поток нейтронов увеличился вдвое за четыре года.

Модели показали, что рост радиоактивности связан с высыханием ТСМ, которое парадоксальным способом увеличивает вероятность поглощения ядрами урана свободных нейтронов. Специалисты опасаются, что реакция деления ускорится экспоненциально, что приведет к неконтролируемому высвобождению ядерной энергии. Это грозит обрушением «Укрытия» и заполнением пространства под конфайнментом радиоактивной пылью.

Одна из идей состоит в том, чтобы разработать робота, который сможет выдерживать интенсивное излучение достаточно долго, чтобы просверлить отверстия в ТСМ и вставить баллоны с бором, которые будут поглощать свободные нейтроны.

Истории без цензуры и запретов — в «Ленте дна» в Telegram

Определение и значение заключения | Словарь английского языка Коллинза

Примеры «заключения» в предложении

конфайнмент

Эти примеры были выбраны автоматически и могут содержать конфиденциальный контент. Прочитайте больше… За ужасные преступления его должны были держать в одиночной камере.

The Sun (2016)

В тюрьмах США обычной практикой является одиночное заключение лиц, склонных к самоубийству.

Times, Sunday Times (2016)

Вскоре он оказался заперт в подземной камере в одиночном заключении.

Клаудиа Хаммонд ЭМОЦИОНАЛЬНЫЙ РОЛИК: Путешествие по науке чувств (2005)

Он провел более половины своего времени в тюрьме в одиночной камере.

Times, Sunday Times (2014)

Было время, когда такое заключение привело бы меня в ужас.

Times, Sunday Times (2010)

Она провела более трех месяцев в одиночной камере, прежде чем международное давление вынудило ее освободить.

Times, Sunday Times (2010)

В настоящее время они содержатся в камерах одиночного заключения недалеко от места казни.

Times, Sunday Times (2015)

Не переносить из кабинета в камеру одиночного заключения.

Times, Sunday Times (2015)

Он провел почти шесть месяцев в одиночной камере за свои многочисленные попытки побега.

Times, Sunday Times (2015)

Камеры одиночного заключения и виселицы особенно пугают.

Солнце (2012)

Подробнее …

Из всех игр, в которые играют мужчины и женщины, теннис ближе всего к одиночному заключению.

Times, Sunday Times (2014)

Она содержится в одиночной камере без предъявления обвинений.

Times, Sunday Times (2010)

Он был приговорен к 18 месяцам одиночного заключения.

Times, Sunday Times (2012)

Третья попытка также закончилась неудачей, и последовали дальнейшие периоды одиночного заключения.

Times, Sunday Times (2013)

Однажды психиатр сказал мне, что одиночное заключение в тюрьме намного хуже смерти.

Times, Sunday Times (2008)

Огромный стресс и усталость, которые мы сейчас испытываем, усугубляются заключением в тесное окружение.

Оксенхорн, Харви настраивает буровую установку: путешествие в Арктику (1990)

Он настолько опасен, что отсидел в одиночной камере все свои 34 года, кроме четырех.

Солнце (2009)

Скорее всего, он проведет остаток своей жизни в суровой американской тюрьме в одиночном заключении.

Солнце (2014)

Он добавил: «Некоторое время я находился в одиночной камере.

The Sun (2013)

Около 6000 человек были заключены в тюрьму за свои убеждения, некоторые из них провели месяцы в одиночном заключении.

The Sun (2014)

Он почти наверняка был бы замешан в этом, если бы не находился в то время в одиночной камере в качестве наказания за более раннюю попытку побега.

Times, Sunday Times (2008)

Находясь в тюрьме, я подвергался длительному одиночному заключению и отсутствию медицинской помощи.

Times, Sunday Times (2009)

Определение заключения по Merriam-Webster

содержание | \ kən-ˈfīn-mənt \

Определение

локализации

Дело против одиночного заключения

Альберт Вудфокс более 40 лет содержался в одиночной камере в тюрьме Луизианы, прежде чем был освобожден в 2016 году, когда ему было 69 лет.В своей книге « Solitary », опубликованной в прошлом месяце, Вудфокс пишет, что каждое утро «я просыпался с одной и той же мыслью: настанет ли этот день? Неужели в этот день я потеряю рассудок и дисциплину? Я начну кричать и никогда не перестану? »

Тысячи людей — по крайней мере 61 000 в любой день и, вероятно, на многие тысячи больше — находятся в одиночных камерах по всей стране, проводя 23 часа в день в камерах размером не больше лифта. Это непропорционально много молодых людей и непропорционально латиноамериканцев и афроамериканцев.Большинство проводят в нем несколько месяцев, но как минимум пара тысяч человек находятся в одиночных камерах шесть и более лет. Некоторые, как Вудфокс, содержатся под стражей десятилетиями.

Одиночное заключение причиняет сильные страдания, особенно в течение продолжительных периодов месяцев или лет. Эффекты включают беспокойство, панику, ярость, паранойю, галлюцинации и, в некоторых случаях, самоубийство.

Специальный докладчик Организации Объединенных Наций по вопросу о пытках Хуан Э. Мендес счел, что длительное одиночное заключение является формой пыток, а Правила Манделы ООН гласят, что оно никогда не должно применяться к молодежи и лицам с психическими или физическими недостатками или заболеваниями, или для всех более 15 дней.Мендес, который инспектировал тюрьмы во многих странах, писал: «[Можно с уверенностью сказать, что Соединенные Штаты используют одиночное заключение более широко, чем любая другая страна, на более длительные сроки и с меньшими гарантиями».

Многие практики в системе уголовного правосудия США суровы, неэффективны и даже абсурдны, начиная с широко распространенного использования денежного залога для задержания неосужденных людей до чрезвычайно длительных приговоров и сроков условно-досрочного освобождения и множества других безобразий. Но помещение людей в одиночные камеры считается нарушением прав человека.

Более века назад в США эта практика вышла из моды, отчасти из-за ее способности причинять психологический вред. Однако, начиная с 1980-х годов, его использование в тюрьмах и тюрьмах снова резко возросло.

За последнее десятилетие появилось движение (снова) за прекращение широко распространенного использования одиночек. В некоторых штатах были сделаны серьезные шаги вперед. Но существует значительная потребность в дальнейшем прогрессе — и более широком признании того, что это то, за что мы все несем ответственность.Как сказала Лора Ровнер, профессор права в Денверском университете, в недавнем выступлении: «Мы пытаем людей здесь, в Америке, десятки тысяч из них каждый день … это делается от нашего имени, с нашими налоговыми долларами, за закрытыми дверями. . »

Краткая история одиночного заключения

В 1700-х годах религиозные группы, включая квакеров, думали, что изоляция людей в своих камерах с помощью Библии приведет к покаянию и реабилитации. Тюрьма на Уолнат-стрит в Филадельфии расширилась за счет одиночных камер в 1790 году, а другие тюрьмы и тюрьмы переняли этот подход в последующие годы.

Несколько десятилетий спустя в 1829 году открылась Восточная государственная тюрьма в Пенсильвании, первая тюрьма, полностью построенная для содержания людей в одиночных камерах. Когда Чарльз Диккенс посетил это учреждение примерно десять лет спустя и встретился с людьми, которые содержались в изоляции, он написал: «Я считаю, что это медленное и ежедневное вмешательство в тайны мозга неизмеримо хуже, чем любая пытка тела».

В 1890 году Верховный суд рассматривал дело, по которому человек содержался в изоляции в течение месяца в ожидании казни.Суд заявил, что это было «дополнительное наказание самого важного и болезненного характера, и поэтому оно запрещено данным положением конституции Соединенных Штатов», добавив, что опыт одиночного заключения за предыдущие десятилетия показал разрушительные результаты в отношении люди.

К началу 1900-х годов от этой практики в основном отказались, отчасти потому, что она считалась неэтичной и неэффективной, а отчасти потому, что она была намного дороже.

Но это было не последнее слово об одиночном заключении.Спустя почти столетие, в 1980-х и 1990-х годах, пенитенциарная система США снова приняла эту практику в полную силу.

Этот сдвиг обычно связывают с 22 октября 1983 года в федеральной тюрьме в Мэрионе, штат Иллинойс, когда четыре охранника были ранены и двое были убиты людьми, находившимися в тюрьме. Администраторы учреждения ответили долгосрочным «карантином», в котором все в Марион содержались в своих камерах по 23 часа в сутки. Модель, используемая в Марион, вскоре распространилась на другие учреждения по всей стране.

Федеральная тюремная система и пенитенциарная система штатов начали строить тюрьмы «супермакс», в которых часть учреждения (или все учреждение) рассчитана на содержание сотен человек в одиночных камерах. Тюрьма штата Пеликан-Бэй в Калифорнии была первой недавно построенной тюрьмой сверхмакс, открывшейся в 1989 году. В течение 15 лет федеральные и государственные тюрьмы сверхмакс были открыты в 44 штатах.

Почему вернулся одинокий

Почему исправительные учреждения стали применять одиночное заключение, если 100 лет назад оно было признано неэффективным и неприемлемо жестоким?

Исследователи часто указывают на несколько основных причин.Во-первых, в 80-х и 90-х годах наблюдалась активизация политики «жесткой борьбы с преступностью». Эта политика привела к тому, что намного больше людей — непропорционально много цветных — были заключены в тюрьму на длительные периоды времени. Учитывая последующую перенаселенность, администрации исправительных учреждений стремились найти способы, которые, по их мнению, повысили бы безопасность персонала и заключенных.

В тот же период произошел сдвиг в восприятии тюремного заключения сотрудниками исправительных учреждений и политиками. Мнение о том, что «ничего не работает» для реабилитации людей, стало популярным, а тюрьма рассматривалась в гораздо большей степени как способ изолировать опасных людей.(При неудачном повороте событий исследователь, систематический обзор которого в 1974 г. помог популяризировать точку зрения о том, что «ничего не работает», позже обнаружил проблемы с его анализом и отказался от него, но его опровержение было по большей части проигнорировано.)

Плохой сбор данных и секретность, связанная с одиночным заключением на протяжении многих лет, также, возможно, сыграли роль в распространении этой практики. Тем не менее, у нас есть некоторые данные. По оценке Статистического управления юстиции, проведенного Национальным обследованием заключенных за 2011–2012 гг. (Как в тюрьмах, так и в тюрьмах), от 18 до 20 процентов заключенных проводили какое-то время в одиночных камерах в течение года.В отчете Национального института юстиции, использующем количество заключенных в 2013 году, подсчитано, что около полумиллиона человек провели некоторое время в одиночном заключении в какой-то момент года или 90 000 человек в конкретный день.

Самая последняя общенациональная оценка 61000 человек в одиночных камерах в определенный день в 2017 году основана на исследовании государственных тюрем и нескольких крупных городских тюрем, проведенном Ассоциацией администраторов исправительных учреждений штата и Лиманским центром права общественных интересов при Йельском университете. Школа.Как отмечают некоммерческие организации Solitary Watch, целью которых является повышение осведомленности об этой практике, и исследователи, проводившие опрос, эта оценка, вероятно, будет значительно ниже, чем общее число, учитывая, что в нее не входят лица, содержащиеся в одиночной камере менее 15 лет. дней, а также тех, кто содержится в других учреждениях, таких как местные тюрьмы, центры содержания под стражей несовершеннолетних и иммиграционные центры.

Помимо отсутствия прозрачности данных, многие учреждения, особенно тюрьмы сверхмощного содержания, также в значительной степени закрыты для наблюдателей.Некоторые тюрьмы запрещают посещать всех, кто лично не знаком с человеком, находящимся в них. Это ограничение касалось даже Мендеса, бывшего специального докладчика ООН по пыткам, который сообщил Solitary Watch , что он просил разрешения на посещение тюрем в США в течение многих лет безуспешно.

Максимальное административное учреждение пенитенциарной системы США, также известное как ADX или «Supermax», во Флоренции, штат Колорадо. Джейсон Коннолли / AFP / Getty Images

Каково это в одиночной камере?

Исследователь Шэрон Шалев описывает типичные условия одиночного заключения в своей книге 2009 года « Supermax: Controlling Risk Through Solitary Confinement :

».
  • Камеры размером примерно 7 или 8 на 10 футов (немного больше, чем средняя ванная комната или лифт)
  • человек содержатся в камерах по 22 года.От 5 до 24 часов в сутки; когда его выпускают, он помещается в небольшую изолированную уличную клетку без оборудования для отдыха
  • Запрещается групповая деятельность или собираться вместе с другими
  • Очень мало занятий или программ
  • Ограниченное количество посетителей, и то только через толстый стеклянный барьер без физического контакта

Многие свидетельства из первых рук от людей, испытавших одиночество, подтверждают эти условия.

Судья Раунтри, который провел пять лет в одиночной камере и теперь является защитником кампании Нью-Джерси за альтернативы изолированному заключению, заявил на недавней панели, что по сравнению с обычной тюрьмой одиночное заключение «похоже на потерю свободы.”

Раунтри и многие другие описывают, что их не спали из-за постоянных криков и ударов других в камерах. Во многих камерах нет окон, и иногда даже из уличной клетки, куда им разрешают (самостоятельно) в течение часа ходить взад и вперед, они не могут видеть небо. Шака Сенгор, который провел семь с половиной лет в одиночной камере, описал запах как «испражнение, немытые подмышки… [смешанный] с запахом перцовых баллончиков, который офицеры используют для извлечения заключенных из камер.Некоторые даже описали, как у них начинаются галлюцинации.

Не только люди, которые совершили насилие, но и изолируют их, исправительные учреждения часто помещают людей в одиночные камеры по банальным причинам. В отчете Института юстиции Веры за 2015 год описывается, как «деструктивное поведение — такое как возражение, неуместность, невыполнение приказа, неявка на работу или учебу или отказ сменить жилую единицу или камеру — часто приводит к возникновению заключенные в дисциплинарную изоляцию.”

Помещения различаются в зависимости от того, в какой степени они позволяют людям находиться в одиночных камерах с книгами и другими материалами. Даже если материалы для чтения разрешены, они часто подвергаются цензуре. В отсутствие социальной связи многие люди описывают, что после этого они не могут нормально общаться. Сара Шурд, которая более года находилась в одиночной камере в Иране, написала: «… Я не могла смотреть в глаза другому человеку без физического дискомфорта. … Прикосновение к плечу заставило меня вздрогнуть и напрячься ».

Для некоторых людей, особенно подростков и людей с психическими заболеваниями, это разъединение может быть длительным.Калифу Браудеру было 16 лет, когда он был арестован по обвинению в краже рюкзака в Нью-Йорке. Его семья не могла позволить себе залог, и он провел три года в тюрьме Райкерс-Айленд в ожидании судебных слушаний, два из которых находились в одиночной камере, где он несколько раз пытался покончить с собой. После того, как с него сняли обвинение и он пошел домой, он изолировал себя, часто оставаясь в своей спальне и расхаживая, как в одиночной камере.

В возрасте 22 лет он покончил жизнь самоубийством.

Что показывают исследования о вреде одиночного заключения?

Исследования последних нескольких десятилетий документально подтвердили последствия одиночного заключения.В показаниях Конгресса в 2012 году психолог Крейг Хейни резюмировал: «Большинство исследований пришли к удивительно похожим выводам о неблагоприятных психологических последствиях одиночного заключения».

Хейни приводит в пример свое исследование 2003 года, в котором участвовали 100 случайно выбранных людей, содержащихся в Пеликан-Бэй, тюрьме сверхмощного типа в Калифорнии. Хейни обнаружил, что практически все его собеседники сообщали о повышенной тревоге, иррациональном гневе и раздражительности, путанице в мыслительных процессах и о чрезмерной чувствительности к внешним раздражителям.Около 70 процентов чувствовали себя на грани нервного срыва, около 40 процентов испытывали галлюцинации и чуть менее трети сообщили о суицидальных мыслях.

По словам Хейни, эти симптомы близко соответствовали другим исследованиям людей, содержащихся в одиночных камерах от месяцев до лет, и были гораздо более серьезными, чем у обычных людей в тюрьмах и тюрьмах. Хейни и другие психологи, в том числе Стюарт Грассиан, давно утверждали, что эти симптомы развиваются и усиливаются, когда люди находятся в одиночестве, а не просто являются симптомами ранее.

Отчаяние, которое люди испытывают в одиночном заключении, может привести к психологическому срыву, членовредительству и самоубийству. Исследование тюрем Нью-Йорка, проведенное в 2014 году, показало, что, хотя только около 7 процентов людей проводят время в одиночных камерах, на них приходится почти половина всех актов членовредительства со смертельным исходом. Исследования показали, что четверть самоубийств (или даже больше) за решеткой происходит в одиночных камерах.

Риск нанесения серьезного вреда людям, находящимся в одиночной камере, выше для уязвимых групп, таких как люди с психическими заболеваниями и инвалидностью.В 2012 году Американская психиатрическая ассоциация опубликовала заявление, в котором говорилось, что, за редкими исключениями, людей с серьезными психическими заболеваниями не следует помещать в одиночные камеры.

Тем не менее, тюрьмы и тюрьмы очень часто именно этим и занимаются. Согласно анализу данных Бюро судебной статистики за 2011–2012 годы, почти 30 процентов заключенных, содержавшихся в одиночных камерах в тюрьмах, сообщили о серьезном психологическом стрессе, а еще от 20 до 23 процентов сообщили о расстройствах настроения и тревожных расстройствах.

Среди исследователей также широко распространено мнение о том, что риски для молодых людей в одиночном заключении особенно велики.Лишение молодых людей сенсорных и социальных контактов сопряжено с повышенным риском серьезных и длительных последствий. Федеральная система и многие штаты ограничивают продолжительность одиночного заключения или запрещают одиночное заключение для молодежи, но в последние годы эта практика по-прежнему распространена в тюрьмах и центрах содержания под стражей несовершеннолетних в некоторых штатах.

Не все исследователи придерживаются единого мнения о вреде одиночного заключения. Некоторые более скептически относятся к прошлым исследованиям, показывающим серьезный вред, и сомневаются, что мы можем сделать выводы из исследований, в которых часто отсутствует сопоставимая контрольная группа.В последние годы некоторые исследователи также указывали на исследование 2011 года в Колорадо, целью которого было показать доказательства того, что те, кто находится в одиночных камерах от месяцев до года, психологически чувствуют себя не хуже, чем те же люди из общего населения тюрьмы.

Они также указывают на два систематических обзора, которые объединяют результаты только исследований, которые напрямую сравнивают лиц, находящихся в одиночном заключении, с результатами исследований в контрольной группе. В обоих обзорах утверждается, что после объединения этих исследований одиночество оказывает лишь умеренное негативное влияние на психическое здоровье.В ответ Хейни и другие указали на ряд серьезных методологических проблем с систематическими обзорами и исследованием в Колорадо.

Делает ли одиночное заключение то, для чего оно предназначено?

Давайте обойдем этот спор и зададим другой вопрос: каковы доказательства того, что одиночное заключение дает положительных результатов ?

Исправительные учреждения давно утверждали, что одиночная камера является эффективным средством обеспечения безопасности в тюрьмах.Но доказательства не подтверждают эту точку зрения.

В отчете Национального института юстиции за 2016 год говорится: «Существует мало свидетельств того, что административная сегрегация повлияла на общий уровень насилия в отдельных учреждениях или в исправительных системах».

Немногочисленные исследования воздействия усиленного одиночного заключения не показывают снижения уровня насилия среди людей, содержащихся в учреждениях. Например, исследование трех штатов, в которых были открыты тюрьмы supermax, в 2006 году, не показало последующего снижения уровня насилия в масштабах штата среди заключенных, содержащихся в тюрьмах.

Кроме того, мало доказательств того, что одиночное содержание значительно повышает безопасность персонала в тюрьмах и тюрьмах. Безусловно, у сотрудников исправительных учреждений чрезвычайно сложная работа, и важно, чтобы они могли идти на работу, не подвергаясь опасности. Многие работники исправительных учреждений считают, что одиночное заключение играет определенную роль в их безопасности. Как написал Гэри Мор, директор Департамента реабилитации и исправления штата Огайо: «Наши сотрудники, те, кто работает в окопах наших тюрем, твердо убеждены в том, что использование ограничительных жилищных условий в качестве дисциплинарных санкций по умолчанию напрямую связано с их безопасностью. .”

Однако, как и в случае с насилием в тюрьмах в целом, нет убедительных доказательств того, что одиночная камера обеспечивает безопасность офицеров. В отчете Национального института юстиции за 2016 год было обнаружено, что мало исследований было посвящено влиянию одиночного заключения на последующие проступки (включая насилие в отношении персонала). Большое исследование, проведенное в Огайо, не обнаружило каких-либо доказательств влияния одиночества на последующее жестокое поведение. В таких штатах, как Колорадо и Северная Дакота, где за последние несколько лет количество людей, содержащихся в одиночных камерах, резко сократилось, директора исправительных учреждений сообщают, что инцидентов с применением насилия в отношении сотрудников исправительных учреждений не наблюдалось.И хотя исследование трех штатов, в которых были открыты тюрьмы supermax, в 2006 году показало сокращение числа инцидентов с применением насилия против персонала в одном из трех штатов (Иллинойс), оно не обнаружило эффекта в Миннесоте и увеличило количество таких инцидентов в Аризоне.

Возникает законный вопрос о том, как защитить уязвимых людей, таких как люди с ограниченными возможностями, ЛГБТК и другие, в тюрьмах. Защита таких популяций часто приводилась как причина для использования одиночек.

Но есть и другие варианты.Институт Веры, который работал с исправительными учреждениями ряда штатов над сокращением одиночного заключения, сообщает об эффективных способах обеспечения безопасности людей, кроме одиночного заключения. Вера, вместе с Американским союзом гражданских свобод и Американской ассоциацией юристов, рекомендует держать людей в безопасной, отдельной зоне учреждения с другими и с полным доступом к программам и услугам. Что касается помещения молодых людей в одиночные камеры в исправительные учреждения для взрослых, чтобы обеспечить их безопасность, правозащитники утверждают, что им не следует с самого начала находиться в тюрьмах для взрослых.

Наконец, защитники часто указывают на то, что подавляющее большинство людей, проживающих в одиночных камерах, вернутся в сообщество, где они, как ожидается, будут работать. Одиночество делает этот переход еще более трудным.

Отказ от одиночного заключения. Опять таки.

Брайан Нельсон (слева), который провел 23 года в одиночной камере, рассказывает о своем пребывании там 24 июня 2015 года во время пресс-конференции, посвященной коллективному иску, поданному от имени заключенных против Департамента исправительных учреждений Иллинойса за его злоупотребление и злоупотребление. одиночного заключения в тюрьмах штата Иллинойс в Чикаго. Антонио Перес / Chicago Tribune / TNS через Getty Images

За последнее десятилетие наблюдается всплеск внимания и реформы в отношении одиночного заключения. Группы по защите интересов настаивают на изменениях, включая Национальную религиозную кампанию против пыток, Калифорнийские семьи за отмену одиночного заключения и Нью-Йоркскую кампанию за альтернативы изолированному заключению.

Институт Веры работал с рядом юрисдикций над реформированием их практик.Среди рекомендаций группы следует отметить, что одиночное заключение должно:

  • Никогда не использовать для уязвимых групп, таких как лица моложе 18 лет, беременные женщины и лица с психическими заболеваниями или психическими / физическими недостатками
  • Редко используется в качестве дисциплинарного взыскания и только в случае насильственных преступлений
  • Используется с минимально возможными ограничениями, обеспечивая доступ к медицинской и психиатрической помощи вне камеры, посетителей и телефонных звонков, а также ежедневных часов программирования с другими людьми
  • Никогда не использовать непосредственно перед тем, как отпустить кого-то обратно в сообщество.

В 2016 году президент Обама реформировал использование одиночного заключения в федеральных учреждениях, включая запрет на его использование для лиц моложе 18 лет и ограничение на его использование для взрослых. Но поскольку федеральная система удерживает около десятой части заключенных в США, эти реформы затрагивают лишь небольшое число из общего числа содержащихся в одиночных камерах.

Некоторые реформы были вызваны действиями внутри тюрем и судебными разбирательствами. Например, тысячи людей, содержащихся в Пеликан-Бэй и других тюрьмах Калифорнии, участвовали в серии голодовок в 2011 и 2013 годах, протестуя против обращения с ними, включая применение одиночного заключения на неопределенный срок.

В 2012 году Центр конституционных прав подал федеральный коллективный иск ( Ашкер против губернатора Калифорнии ), в результате чего в 2015 году было достигнуто мировое соглашение, в соответствии с которым департамент исправительных учреждений Калифорнии освободил многих из тех, кто долгое время находился в одиночном заключении. и реформировать свои правила.

Другие судебные процессы, возбужденные в последние годы, позволили запретить и ограничить одиночество, в основном сосредоточенное на уязвимых группах, таких как молодежь, люди с проблемами психического здоровья и беременные женщины.Однако, как и в Калифорнии, было ясно, что исправления иногда пытаются найти способы обойти новые правила.

Также была волна законодательства на государственном уровне. До сих пор государственные законопроекты в значительной степени обеспечивали защиту людей из уязвимых групп или обязывали (по крайней мере), чтобы тюрьмы сообщали данные об использовании ими одиночного заключения. Однако два штата — Нью-Йорк и Нью-Джерси — рассматривают законопроекты, предлагающие радикальные реформы для всех, кто находится в заключении.

Наконец, внутренние изменения также происходят в некоторых исправительных учреждениях.В 2016 году Американская ассоциация исправительных учреждений — некоммерческая организация, разрабатывающая руководящие принципы для исправительных учреждений и учреждений в США, — выпустила новые стандарты ограничительного содержания под стражей (это термин для одиночного заключения). К ним относятся запрет на его использование более 30 дней для беременных женщин, людей с серьезными психическими заболеваниями и молодых людей до 18 лет. Многие юрисдикции сообщили, что они меняют свою политику в результате введения новых руководящих принципов.

Несколько отделов исправительных учреждений пошли гораздо дальше, чтобы улучшить свою политику.В 2017 году Колорадо ввел в действие одну из самых прогрессивных политик в стране, ограничив одиночное заключение стандартом ООН не более 15 дней. Северная Дакота — еще один штат, который значительно реформировал использование одиночного заключения.

Обдумывая движение против одиночного заключения, мы должны рассматривать его в более широком контексте нашей системы уголовного правосудия. Чрезвычайно важные изменения, такие как реформы освобождения под залог, условно-досрочное освобождение / испытательный срок и вынесение приговора, вероятно, будут иметь большое значение для сокращения числа людей, находящихся в одиночном заключении, поскольку с самого начала будет меньше людей в тюрьмах и тюрьмах.Эми Феттиг, заместитель директора Национального тюремного проекта ACLU и директор кампании ACLU Stop Solitary, сказала мне: «Мы должны вывести людей из тюрьмы, и мы должны вывести людей из одиночного заключения. [Оба являются] частью систематических усилий … мы сталкиваемся с системой, которая настолько сломана во многих отношениях, что вы не можете решить одну проблему, не исправив другие ».

Верховный суд постановил, что то, что считается «жестоким и необычным наказанием» в Восьмой поправке, должно «черпать свое значение из развивающихся стандартов приличия, которые отмечают прогресс зрелого общества.”

Достаточно ли развились наши «стандарты приличия», чтобы мы прекратили эту практику?


Подпишитесь на рассылку новостей Future Perfect. Дважды в неделю вы будете получать сводку идей и решений для решения наших самых больших проблем: улучшения здоровья населения, уменьшения страданий людей и животных, снижения катастрофических рисков и, проще говоря, улучшения навыков работы.

Новые данные: одиночное заключение увеличивает риск преждевременной смерти после освобождения

Любое время, проведенное в одиночном заключении, увеличивает риск смерти после выхода из тюрьмы, включая смерть в результате самоубийства, убийства и передозировки опиоидов.

Андреа Фенстер, 13 октября, 2020

Недавно опубликованное исследование людей, освобожденных из тюрем Северной Каролины, подтверждает то, что многие давно подозревали: одиночное заключение 1 увеличивает риск преждевременной смерти даже после освобождения. Личные истории, такие как изоляция Калифа Браудера и последующее самоубийство, — это канарейки в угольной шахте. Под кажущимися изолированными событиями исследователи теперь обнаруживают, что одиночное заключение связано с большим количеством смертей после выхода из тюрьмы.Эти предотвратимые случаи смерти не являются исключением; в США, где использование одиночного заключения широко распространено, около 80 000 человек содержатся в той или иной форме изоляции в любой конкретный день, и за один год более 10 000 человек были отпущены в общину непосредственно из одиночной камеры.

Преждевременная смерть — в результате самоубийства, убийства или передозировки опиоидов — после освобождения из тюрьмы более вероятна для тех, кто провел какое-то время (даже один день) в одиночном заключении, чем у тех, кто никогда не подвергался одиночному заключению.

Новое исследование показывает, что последствия одиночного заключения выходят далеко за рамки непосредственных психологических последствий, выявленных в ходе предыдущих исследований, таких как тревога, депрессия и галлюцинации. Авторы из Университета Северной Каролины, Университета Эмори и Департамента общественной безопасности и здравоохранения Северной Каролины обнаруживают, что любое время, проведенное в одиночном заключении, увеличивает риск смерти в первый год после возвращения людей в сообщество. , включая случаи смерти в результате самоубийства, убийства и передозировки опиоидов.

Повторный вход — это непростой и сложный процесс, а первые две недели после выпуска — одни из самых сложных. Предыдущие исследования показали, что в течение этих первых двух недель повышается риск смерти от передозировки наркотиков, сердечно-сосудистых заболеваний, убийств и самоубийств. Исследование 2007 года показало, что риск смерти в эти первые две недели может быть до 12 раз выше, чем у населения в целом. Основываясь на результатах этого исследования, новое исследование в Северной Каролине показывает, что опыт одиночного заключения более чем вдвое увеличивает риск смерти для людей, недавно освобожденных из тюрьмы.

Исследование определяет два дополнительных фактора, связанных с повышенным риском смерти после освобождения: раса и количество (продолжительность и частота) одиночного заключения. Все цветные заключенные с большей вероятностью умрут в течение года после освобождения, и опыт одиночного заключения только усиливает это расовое неравенство. Предыдущее исследование показало, что по сравнению с их долей в общей численности заключенных, чернокожие мужчины и женщины чрезмерно представлены в одиночных камерах, что подвергает их непропорционально большому ущербу.И неудивительно, что более частые помещения в одиночные камеры, а также более длительные сроки 2 связаны с худшими результатами как среди белого, так и среди небелого населения.

Этот график основан на коэффициенте предполагаемой опасности Кокса, который представляет риск смерти с учетом таких переменных, как пол, раса, возраст, предыдущее заключение, продолжительность заключения и другие факторы, рассчитанные авторами исследования. Люди, находящиеся в одиночной камере, с большей вероятностью умрут от любой причины, от передозировки опиоидов, убийства или самоубийства, чем те, кто не подвергается одиночному заключению.Вероятность смерти людей с более чем одним пребыванием в одиночном заключении составляет больше в течение первого года после освобождения от всех причин, убийств и самоубийств.

Это исследование дополняет подавляющее количество доказательств того, что одиночное заключение причиняет неизгладимый вред и должно быть запрещено. Но пока это не произойдет, авторы рекомендуют, чтобы планы выписки и системы общественного здравоохранения учитывали время, проведенное в одиночном заключении, как фактор риска для здоровья, который необходимо учитывать при освобождении людей из тюрем.Рассматривая одиночное заключение в планах выписки, программы повторного возвращения и специалисты могут подключать людей к службам после освобождения из заключения, в частности, к получению информации о травмах, употреблению психоактивных веществ и лечению психических расстройств на уровне общины, профилактике передозировки и снижению вреда, а также комплексному уходу и услугам.

Конечно, нет необходимости ждать, пока человека выпустят из тюрьмы, чтобы избавиться от длительного вреда одиночного заключения. Программы и специалисты, работающие в тюрьмах, которые используют одиночное заключение, должны использовать эту информацию для предоставления услуг, направленных на разрыв связи между одиночным заключением и преждевременной смертью после освобождения.Исправительные системы не должны откладывать смягчение вреда после того, как он уже произошел: одиночное заключение приносит гораздо больше вреда, чем пользы, и не является «реабилитационным» процессом.

Скажите губернатору Нортаму: одиночное заключение — это пытка.

Как врач, вы должны знать, что крайняя изоляция в течение 20 или более часов в день в камере размером с парковочное место без какого-либо значимого социального взаимодействия вызывает и усугубляет психическое заболевание. Для людей с ранее существовавшим психическим заболеванием одиночное заключение часто приводит к значительному и быстрому ухудшению состояния, вплоть до членовредительства или суицидального поведения.Это бесчеловечно, опасно и не отражает наших ценностей Вирджинии. Тем не менее, это происходит каждый день в тюрьмах нашего штата под надзором Департамента исправительных учреждений Вирджинии.

Тело сообщения Коалиция Вирджинии по одиночному заключению получила известия по крайней мере от дюжины человек, которые содержались в одиночных камерах в течение последних 18 месяцев, и все они находились в изолированной камере более 20 часов в день. Многие из этих людей поделились, что сотрудники исправительных учреждений выпускают их из камер только для душа.Когда предоставляется время на открытом воздухе, это просто означает перемещение людей из маленькой коробки в маленькую клетку без возможности общаться с другими людьми. Поскольку VDOC использует эвфемистический язык для описания практики одиночного заключения, нет точной информации о том, сколько других содержится в этих бесчеловечных условиях. Перемещение людей из ящика в клетку — это не конец одиночному заключению.

Это не первый случай, когда VDOC отрицает использование одиночного заключения.Он обычно использовал множество эвфемизмов, чтобы просто переименовать одни и те же бесчеловечные методы, в то время как люди продолжают страдать от жестокости одиночного заключения. Это бессовестно, что Содружество Вирджинии, предпринявшее смелый шаг, чтобы легализовать марихуану и положить конец смертной казни, разрешило бы с людьми обращаться таким варварским и жестоким образом просто потому, что они находятся в заключении.

Если вы привержены построению более справедливого, гуманного и равноправного Содружества, я призываю вас заявить о своей поддержке закона о прекращении одиночного заключения и работать с законодателями над его принятием в 2022 году.Кроме того, очень важно, чтобы вы провели независимое расследование заявлений VDOC о прекращении использования «ограничительного жилья». Как губернатор, вы можете разоблачить дымовую завесу VDOC, и я умоляю вас сделать это.

День — Одиночное заключение — это форма пыток. Это должно закончиться.

Одиночное заключение — это пытка, и ей нужно положить конец. Позвольте мне объяснить почему. Законодательный орган Коннектикута рассматривает законопроект Сената 1059 — Закон о защите. Судебный комитет сообщил об этом, и он внесен в календарь Сената.Пришло время действовать.

22 марта на публичных слушаниях, продолжавшихся более 11 часов, наши представители услышали страстные голоса людей, пострадавших от одиночного заключения. Они получили известия от бывших заключенных, выживших, тюремного персонала, травмированного своей рабочей средой, и любящих матерей, чьи дети подвергались пыткам в тюрьме. Они слышали показания заключенных, даже некоторых из них. Они были очень мощными. Один человек, Уильям Маккинни, дал показания из исправительного учреждения Осборн, тюрьмы, где я проводил курсы.

Я епископальный священник, работавший с заключенными в течение 15 лет, в последнее время в Осборне, Цибульски и Корриган (все исправительные учреждения Коннектикута). В письме из тюрьмы, которую я посещал много раз, МакКинни свидетельствовал о глубоком вреде одиночного заключения. Он рассказал, как в прошлом был заключен в камеру, залитую кровью и фекалиями, в течение 72 часов подряд. Он сказал, что годы, проведенные без какого-либо значимого социального взаимодействия, навсегда подорвали его способность общаться с другими людьми.

Он не единственный, кто подвергся этим серьезным злоупотреблениям. В ходе расследования в области прав человека 2019 года было документально подтверждено, что Департамент исправительных учреждений: а) часто подвергался длительному и бессрочному одиночному заключению, и б) практиковал наложение болезненных кандалов на все тело на несколько часов или дней. Кроме того, в настоящее время группа по защите прав людей с ограниченными возможностями подает в суд на DOC за создание таких условий у людей с психическими заболеваниями.

Я предлагаю программы в тюрьмах, потому что моя вера призывает меня уважать человечность каждого человека.В своих крещенских обетах я обещал работать во имя справедливости и мира среди всех людей и уважать достоинство каждого человека.

В одиночном заключении нет достоинства. Нет справедливости в том, чтобы связывать людей цепью 72 часа подряд. Нет смысла запирать людей в изоляции, без человеческого контакта или связи, пока они не потеряют рассудок.

Пытки заключенных — это действие против Бога и против нашей общей человечности. Кампания HALT Solitary Confinement в Нью-Йорке показала, что уровень самоубийств в одиночных камерах в пять раз выше, чем среди заключенных в целом.Было также обнаружено, что одиночная камера увеличивает риск преждевременной смерти после освобождения. Помещать людей в одиночные камеры с учетом этих рисков бессовестно.

Нью-Йорк недавно принял закон о прекращении длительной изоляции. Следующим может быть Коннектикут.

В ближайшие недели законодательный орган примет решение, принимать ли Закон PROTECT, SB 1059. Среди других изменений этот закон будет запрещать изолированное заключение на срок более 72 часов, за исключением временных чрезвычайных ситуаций, а также предотвращать злоупотребления кандалами, такими как те, которые используются на мистераМакКинни и создать офис омбудсмена для надзора за пенитенциарной системой.

Коннектикут должен воспользоваться этим шансом, чтобы добиться справедливости и положить конец пыткам. Ради всего человечества мы должны прекратить одиночное заключение.

Чтобы помочь связаться с вашим законодателем или руководством Сената и попросить их внести законопроект 1059 Сената на голосование. Вы можете связаться с президентом Сената Pro Tempore Мартином Луни по адресу [email protected]; и лидер большинства в сенате Боб Дафф из Duff @ senatedems.ct.gov.

Преподобный Энн Перротт — ответственный священник Церкви Христа, Мидл Хэддам, и член Stop Solitary CT.

фактов о одиночном заключении | Комитет обслуживания американских друзей

В: Что такое одиночное заключение?

A: Одиночное заключение заключенных имеет несколько названий: изоляция, SHU (специальные жилые единицы), административная сегрегация, тюрьмы supermax, дыра, MCU (блоки управления управлением), CMU (блоки управления связью), STGMU ( подразделения управления группами угроз безопасности), добровольное или принудительное заключение под стражу, подразделения с особыми потребностями или постоянную изоляцию.

Хотя условия одиночного заключения различаются от штата к штату и от исправительных учреждений, систематическая политика и условия включают:

  • Заключение за массивной стальной дверью от 22 до 24 часов в сутки
  • Сильно ограниченный контакт с другими людьми
  • Редкие телефонные звонки и редкие бесконтактные посещения родственников
  • Чрезвычайно ограниченный доступ к реабилитационным или образовательным программам
  • Совершенно неадекватное медицинское и психическое лечение
  • Материалы для чтения и личное имущество ограниченного пользования
  • Физические пытки, такие как связывание свиней, удерживающие стулья, принудительное извлечение клеток
  • «Пытки без прикосновения», такие как сенсорная депривация, постоянное яркое освещение, экстремальные температуры и принудительная бессонница
  • Химические пытки, такие как светошумовые гранаты и электрошокеры
  • Сексуальное запугивание и другие формы жестокости и унижения

С начала 1970-х годов администрация тюрем и тюрем на федеральном уровне, уровне штата и на местном уровне все больше полагалась на изоляцию и сегрегацию для контроля над мужчинами, женщинами и молодежью, находящимися под стражей.В 1985 году в округе было несколько подразделений управления. Сегодня более 40 штатов имеют средства сверхвысокой безопасности, или «сверхмакс», в первую очередь предназначенные для содержания людей в долгосрочной изоляции.

Вопрос: Сколько человек находится в одиночных камерах в США?

A: По данным Статистического управления юстиции, более 80 000 мужчин, женщин и детей содержатся в одиночных камерах в тюрьмах США.

Обратите внимание, что это число десятилетней давности и не включает людей, содержащихся в тюрьмах, учреждениях для несовершеннолетних и центрах содержания под стражей иммигрантов.Практически каждый штат использует ту или иную форму одиночного заключения, но нет федеральной системы отчетности, которая отслеживала бы, сколько людей находятся в изоляции в любой момент времени.

Заключенные часто содержатся в заключении на месяцы или даже годы, при этом некоторые из них проводят более 25 лет в отдельных тюрьмах. Как и все заключенные, цветные люди непропорционально представлены в изоляторах.

В: Почему людей помещают в одиночные камеры?

A: Заключенные могут быть помещены в изоляцию по многим причинам, от серьезных нарушений, таких как драка с другим заключенным, до незначительных, например, разговора с охранником или попадания в плен с пачкой сигарет.

В других случаях заключенных бросают в одиночные камеры за то, что они вообще не нарушают никаких правил. Тюрьмы использовали одиночное заключение как инструмент для управления бандами, изолируя людей просто за то, что они просто разговаривают с подозреваемым членом банды. Тюрьмы также использовали одиночное заключение в качестве возмездия за политическую активность.

В: Как длительное одиночное заключение влияет на человека?

A: Многочисленные исследования документально подтвердили вредные психологические последствия длительного одиночного заключения, которые могут вызывать изнуряющие симптомы, такие как:

  • Зрительные и слуховые галлюцинации
  • Повышенная чувствительность к шуму и прикосновениям
  • Бессонница и паранойя
  • Неконтролируемые чувства гнева и страха
  • Искажения времени и восприятия
  • Повышенный риск суицида
  • Посттравматическое стрессовое расстройство (ПТСР)

Эти эффекты усиливаются для двух особо уязвимых групп населения: несовершеннолетних, чей мозг все еще развивается, и людей с проблемами психического здоровья, которые, по оценкам, составляют одну треть всех заключенных в изоляции.

Если человек не страдает психическим заболеванием при поступлении в изолятор, к моменту освобождения его психическое здоровье находится под серьезным нарушением. Многие заключенные выпускаются прямо на улицу после многих лет изоляции. Из-за этого длительное одиночное заключение выходит за рамки проблемы условий содержания в тюрьме и представляет собой серьезную проблему для общественной безопасности и здоровья населения.

В: Считается ли одиночное заключение «пыткой?»

A: Да.Изоляция в тюрьме соответствует определению пыток, содержащемуся в нескольких международных договорах о правах человека, и, таким образом, представляет собой нарушение закона о правах человека. Конвенция ООН против пыток определяет пытку как любое санкционированное государством действие, «посредством которого человеку умышленно причиняется сильная боль или страдание, физическое или моральное» с целью информирования, наказания, запугивания или по причине, основанной на дискриминации.

С 1990-х годов Комитет ООН против пыток неоднократно осуждал использование одиночного заключения в США.S. В 2011 году специальный докладчик ООН по пыткам предупредил, что одиночное заключение «может быть равносильно пыткам или жестокому, бесчеловечному или унижающему достоинство обращению или наказанию, когда оно используется в качестве наказания, во время предварительного заключения, на неопределенный срок или на длительный срок, на лица с психическими расстройствами или несовершеннолетние ».

В 2014 году AFSC представил «теневой отчет» Комитету ООН против пыток, в котором были представлены свидетельства людей, подвергшихся длительной изоляции.

Вопрос: Что делается для прекращения одиночного заключения в У.С.?

A: Заключенные и их семьи взяли на себя ведущую роль в информировании общественности и политиков об этой жестокости, имеющей место в исправительных учреждениях США, формировали коалиции и работали над тем, чтобы их истории освещались в средствах массовой информации. Несколько религиозных организаций, включая AFSC, сопровождали выживших в одиночном заключении, призывая положить конец этой практике.

Политики и другие общественные деятели, такие как президент Обама, судья Верховного суда Энтони Кеннеди и Папа Франциск, осудили длительное одиночное заключение, в то время как U.Сенат призвал к реформам Бюро тюрем США.

В последние годы несколько штатов пересмотрели вопрос об использовании одиночного заключения в государственных тюрьмах, но мы далеки от отмены этой постыдной практики в США.

Тюремная изоляция должна быть прекращена — ради безопасности наших сообществ, чтобы уважать нашу обязанность соблюдать международное право в области прав человека, выступать против пыток, где бы они ни происходили, и во имя нашей общей человечности.

.

Добавить комментарий