Горизонты научного поиска

Яркие результаты и новые проекты

C 14 по 17 мая в Нижнем Новгороде проходило десятое заседание Научного совета ОФН РАН по физике тяжелых ионов "Релятивистская ядерная физика и физика тяжелых ионов", организованное Объединенным институтом ядерных исследований и Институтом прикладной физики Российской академии наук. В работе совещания принимали участие представители РФЯЦ-ВНИИЭФ (Саров), ГНЦ НИИАР (Димитровград), ФГУП "ЭХП" (Лесной), НИИЭФА (Санкт-Петербург), НЦФМ (Саров), СПбГУ (Санкт-Петербург).

На сессии обсуждались способы и пути решения проблем ядерной физики, результаты и перспективы научных исследований, а также планы по реализации крупных научных проектов и сооружению необходимой для этого инфраструктуры. В первый день совещания состоялось торжественное вручение премий имени Г.Н.Флёрова.

Открыл сессию председатель Совета, научный руководитель Лаборатории ядерных реакций академик Юрий Оганесян. "Во всех передовых странах мира, национальных лабораториях производятся тяжелые ионы, с помощью которых исследуются самые разные объекты естествознания. Почти 75 лет назад такое небольшое на тот момент направление, как ядерная физика, стало разрастаться в новые ветви науки: атомная физика, ядерная химия и астрофизика. Для обсуждения результатов и будущих планов по исследованиям в этих направлениях мы и собрались сегодня", - сказал Юрий Оганесян.

С приветственными словами к гостям конференции обратились директор ИПФ РАН академик Григорий Денисов и научный руководитель ОИЯИ академик Виктор Матвеев.

С докладом о физической программе ОИЯИ выступил директор Объединенного института академик Григорий Трубников. Согласно отчету Международного союза теоретической и прикладной физики (IUPAP) одними из важнейших для мировой науки проектами стали ускорительный комплекс NICA, Фабрика сверхтяжелых элементов и нейтринный телескоп Baikal-GVD, над которыми работают сотрудники Института. Как отметил Григорий Трубников, для дубненского международного научного центра это невероятно значимое достижение. Докладчик обозначил основные исторические вехи развития ядерной физики в ОИЯИ.

"В 1960 году в Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ был создан уникальный ускоритель тяжелых ионов циклотрон У-300, в запуске которого принимал участие Юрий Оганесян. Эта установка на десятилетия определила программу в области физики тяжелых ионов. В 80-90-е годы в эксплуатацию были введены два новых циклотрона У-400 и У-400М, которые позднее будут соединены каналом для транспортировки тяжелых ионов в единый комплекс циклотронов для работы не только со стабильными, но и с экзотическими радиоактивными ядрами", - отметил директор Объединенного института.

В конце 2000-х годов было принято решение о развитии программы в области физики тяжелых ионов и создании уникального комплекса сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов, который получил название NICA. Мегасайенс-проект нацелен на исследование фазовых переходов ядерной материи и попытку нахождения при определенных энергиях сталкивающихся частиц свидетельства того, что на короткое время можно воссоздать плотность вещества, превышающую нормальную ядерную плотность. В рамках научной программы проекта проводятся экспериментальные исследования внутренней структуры ядра.

Сегодня более 1000 человек принимают участие в исследовательской деятельности на комплексе NICA. Достигнутые участниками результаты экспериментов публикуются в международных научных журналах. В течение 2024 года планируется завершить необходимые технологические испытания компонентов комплекса, а на начало 2025 года намечен запуск первого ионного пучка в коллайдере.

В 2020 году на базе ЛЯР ОИЯИ заработала Фабрика сверхтяжелых элементов. Этот новый ускорительный комплекс предназначен для исследования границ стабильности ядерной материи, синтеза новых элементов Периодической таблицы и изучения их химических свойств. Основная цель совместно с международным сообществом - попытка синтеза 119 и 120-го элементов.

В числе достижений лаборатории по работе с тяжелыми ионами были выделены исследования реакций по синтезу 110-го (дармштадтий), 112-го (коперниций), 114-го (флеровий) и 115-го (московий) элементов, получение шести новых изотопов, а также исследования химических свойств элементов Периодической таблицы Менделеева, выполняемые на Фабрике сверхтяжелых элементов, - флагманском проекте ЛЯР.

Одна из основных задач Лаборатории ядерных реакций - создание высокоинтенсивных ионных источников. Совместно с НИИЭФА и коллегами из ИПФ РАН создается ЭЦР-источник на 28 ГГц, а также ионный источник для циклотрона MSC-230. Летом 2024 года ожидается во­зобновление работы модернизированного циклотрона У-400M. Продолжается строительство нового экспериментального зала ускорительного комплекса У-400R, основным направлением исследований которого станет синтез сверхтяжелых элементов. Активно обсуждается создание фабрики радиоактивных ядер для исследования физики вторичных пучков и получения моноэнергетических ионов.

Кроме того, в ОИЯИ проводятся прикладные исследования в областях медицины, радиобиологии и материаловедения в рамках проекта Лаборатории физики высоких энергий ARIADNA на установках СОЧИ, ИСКРА, СИМБО. В ЛЯР заканчивается строительство циклотрона ДЦ-140, который позволит получать пучки ускоренных ионов от кислорода до висмута. В сотрудничестве с Росатомом разрабатывается новый сверхпроводящий протонный ускоритель MSC-230, предназначенный для проведения протонной флэш-терапии пациентов с онкологическими заболеваниями и реализации широкого спектра медико-биологических исследований.

В завершение своего выступления Григорий Трубников обозначил ключевые проблемы физики, которые должны определять развитие новых установок и программ в ядерной науке, и рассказал о перспективах исследования физики тяжелых ионов.

Юрий Оганесян представил программу совещания и выступил с обзорным докладом о Фабрике сверхтяжелых ионов, в рамках которого были охарактеризованы цели, результаты и планы по исследованиям в области физики тяжелых ионов. Особое внимание в своем докладе академик Ю.Оганесян уделил национальному проекту "Атом и новые энергетические технологии", реализуемому консорциумом институтов ГК "Росатом" и ОИЯИ.

На сессии состоялось торжественное вручение международной премии имени Г.Н.Флёрова за выдающиеся работы в области ядерной физики и ядерной химии. Лауреатами в этом году стали:

• соавтор открытия 114-го элемента (флеровия) Радий Иванович Илькаев - за большой вклад в синтез и исследование свойств сверхтяжелых ядер;
• соавтор открытия 102-го (нобелия) и 103-го (лоуренсия) элементов Евгений Денисович Донец - за создание источников высокозарядных ионов для получения интенсивных пучков средних и высоких энергий;
• начальник сектора электронно-лучевого источника ионов ЛФВЭ Евгений Евгеньевич Донец - за создание источников высокозарядных ионов для получения интенсивных пучков средних и высоких энергий;
• заместитель директора Института современной физики Китайской академии наук (Ланьчжоу) Чжао Хунвэй - за создание источников высокозарядных ионов для получения интенсивных пучков средних и высоких энергий.

В соответствии с программой мероприятия участники из научных центров и университетов, научные сотрудники организаций государственной корпорации по атомной энергии "Росатом" представили более 30 научных докладов по тематикам физики тяжелых ионов низких и высоких энергий и прикладных исследований. В заключительный день представители ИПФ РАН рассказали об основных направлениях исследований и новых проектах института.

Пресс-центр ОИЯИ