Бетатро́н (от бета + электрон) — циклический, но не резонансный ускоритель электронов с фиксированной равновесной орбитой, ускорение в котором происходит с помощью вихревого электрического поля. Предельно достижимая энергия в бетатроне: ≤ 300 МэВ.

Общее название элементарных частиц, входя­щих в группу самых тяжелых элементарных частиц, которую образуют нуклоны (протон и нейтрон) и гипероны. Всего барионов 16: нейтрон, протон, ламбда-частица, три сигма-части­цы, две кси-частицы и соответствующие им античастицы. Основное свойство барионов состоит в том, что они ни при каких реакциях, кроме аннигиляции, не могут превра­щаться в легкие частицы.

На месте демонтированного реактора БР-2 был создан новый быстрый исследовательский реактор БР-5. В качестве теплоносителя в нём был использован жидкий натрий в первом контуре и натрий-калий во втором, а в качестве топливного материала для первой загрузки — PuO2. Проектирование, изготовление оборудования, строительные и пусконаладочные работы были завершены в срок менее четырёх лет; в 1959 году БР-5 достиг проектной мощности 5 МВт (тепловых) и был сдан в эксплуатацию 27 января 1959 г. Перед реактором БР-5 была поставлена основная задача проверить на практике и по возможности определить оптимальные решения по основным элементам реакторных установок: активной зоне, оборудованию первого и второго контуров, схемам контроля и управления и многому другому. Поэтому расширенное воспроизводство плутония в БР-5 не предусматривалось. Основные параметры реактора: топливо – двуокись плутония (первоначальное), загрузка около 50 кг; диаметр тепловыделяющего элемента 4 мм, размер активной зоны 280×280 мм; максимальный поток нейтронов в центре активной зоны 8·1014 н/(см2·с); максимальная энергонапряженность 500 кВт/л; максимальный тепловой поток на оболочке твэл 1,2·106 ккал/(м2·ч); средняя температура натрия на выходе из активной зоны 500 °С. На реакторе БР-5 решались следующие основные задачи: Испытание отдельных образцов тепловыделяющих элементов и активных зон на их основе для промышленных реакторов в условиях, близких к рабочим. Получение опыта работы многоконтурной системы с жидкометаллическим теплоносителем и испытание оборудования. Изучение кинетики энергетических систем на быстрых нейтронах. Проведение ядерно-физических и материаловедческих исследований в интенсивных потоках быстрых нейтронов. Реактор БР–5 дал возможность получить первые принципиальные данные по физике, технологии радиоактивного натрия, работоспособности твэлов и другие данные, необходимые для разработки быстрых энергетических реакторов с натриевым охлаждением. За цикл исследований в области физики ядерных реакторов на быстрых нейтронах сразу же после пуска БР-5 в 1960 году ученым ФЭИ А.И. Лейпунскому, О.Д. Казачковскому, И.И. Бондаренко, Л.Н. Усачеву была присуждена Ленинская премия. Основные даты 1956 год – разработка технического задания на проектирование реактора БР-5. 1956–1957 годы – создание проекта реактора БР-5. 1957–1958 годы – производство и монтаж оборудования БР-5 в здании закрытого реактора БР-2. 25 июля 1958 года – физический пуск реактора БР-5 без теплоносителя. 27 января 1959 года – физический пуск реактора БР-5 с теплоносителем, дата начала эксплуатации реактора. 21 июля 1959 года – выход на проектную мощность 5 МВт (тепловых).

Биофизика — это наука, находящаяся на стыке биологии и физики. Она изучает физические процессы, протекающие в живых организмах на всех уровнях — от молекул и клеток до целых органов и биосферы, а также физические свойства биологических структур. Простыми словами, если биология отвечает на вопрос «Как устроено живое?», а физика — «По каким законам существует материя?», то биофизика отвечает на вопрос «Как физические законы определяют устройство и работу живых систем?». Биофизика использует методы и концепции физики (термодинамику, квантовую механику, оптику, механику) для объяснения биологических явлений, которые невозможно полностью понять только с позиций химии или классической биологии. Основные направления и вопросы биофизики Биофизика охватывает широчайший спектр тем. Вот ключевые из них: 1. Молекулярная биофизика Изучает структуру и свойства биологических макромолекул — белков, нуклеиновых кислот (ДНК, РНК), липидов. Как сворачивается белок? Как линейная цепочка аминокислот приобретает уникальную трехмерную структуру, от которой зависит её функция? Физика ДНК: Как происходит упаковка гигантской молекулы ДНК в крошечном ядре клетки? Как силы межмолекулярного взаимодействия удерживают две цепи вместе? Самоорганизация: Как липиды самопроизвольно собираются в мембраны — тончайшие пленки, отграничивающие клетку от среды? 2. Биофизика клетки и мембран Исследует физические процессы, обеспечивающие жизнедеятельность клетки. Транспорт веществ: Как работают ионные каналы и насосы в клеточной мембране? Как за счет разности концентраций ионов (калия, натрия) возникает электрический потенциал на мембране (потенциал покоя)? Это основа для работы нервных клеток. Возбудимость: Как возникает и распространяется нервный импульс (потенциал действия)? Это чисто электрический процесс, описываемый уравнениями кабельной теории. Механика клетки: Что определяет форму и механические свойства клетки? Как работает цитоскелет? 3. Биофизика сложных систем и органов Применяет физические подходы к работе органов и систем организма. Гемодинамика: Физика движения крови по сосудам (течение вязкой жидкости по эластичным трубкам). Биоакустика: Физика слуха и голоса. Как звуковые волны преобразуются в нервные сигналы во внутреннем ухе? Биооптика: Физика зрения. Как фотон света поглощается молекулой родопсина в сетчатке и запускает каскад реакций, приводящих к возникновению зрительного образа? Биоэлектрогенез: Изучение электрических явлений в живых тканях (ЭКГ, ЭЭГ — это практические приложения биофизики). 4. Биофизика сложных систем и синергетика Изучает живые организмы как сложные, самоорганизующиеся системы. Ритмы и автоволны: Как возникают сердечные ритмы? Почему клетки сердечной мышцы сокращаются синхронно? Это пример автоволновых процессов. Моделирование популяций: Использование математических моделей для описания динамики численности видов («хищник-жертва»). 5. Радиационная биофизика Изучает действие ионизирующих и неионизирующих излучений на организм. Механизмы повреждения: Как радиация повреждает ДНК и другие молекулы? Защита и восстановление: Каковы механизмы репарации (починки) повреждений? Методы биофизики Биофизика активно использует и адаптирует физические методы для изучения живого: Спектроскопия (флуоресцентная, ЯМР, ЭПР, рамановская) — для изучения структуры и динамики молекул. Рентгеноструктурный анализ — для определения трехмерной структуры белков и ДНК с атомарным разрешением. Микроскопия (электронная, атомно-силовая, флуоресцентная с суперразрешением) — для наблюдения за ультраструктурой клеток и даже отдельных молекул. Электрофизиология (метод пэтч-кламп) — для регистрации токов через одиночные ионные каналы. Моделирование (молекулярная динамика, биоинформатика) — компьютерное моделирование поведения биомолекул. Связь с другими науками Биофизика тесно переплетается с: Биохимией (изучает химические процессы, а биофизика — их физическую основу). Физиологией (изучает функции организма, а биофизика — механизмы этих функций на физическом уровне). Молекулярной биологией (изучает молекулярные основы жизни, используя в том числе физические методы). Медициной (биофизические методы лежат в основе многих диагностических приборов: МРТ, УЗИ, рентген, томография). Краткий итог Биофизика — это фундаментальная наука, которая показывает, что живое подчиняется тем же фундаментальным законам физики, что и неживая природа, но проявление этих законов в биологических системах невероятно сложно и уникально. Она отвечает на вопрос «как это работает физически»: как белок выполняет свою функцию, как клетка «разговаривает» с помощью ионов, как сердце бьется в унисон. Биофизика — это мост, соединяющий точные и естественные науки и лежащий в основе современной медицины и биотехнологий.