Молодежь и наука

На лабораторном семинаре - отчеты стипендиатов

14 февраля очередной общелабораторный семинар ЛФВЭ был посвящен отчетам именных стипендиатов 2014 года. Молодыми учеными были представлены 4 доклада. До этого, 31 января, выступали еще четыре стипендиата. Прокомментировать работы мы попросили руководителя семинара профессора Владимира Алексеевича НИКИТИНА.

В лаборатории ежегодно присуждаются стипендии имени академиков А.М.Балдина, В.И.Векслера, М.А.Маркова. Это очень хорошая инициатива, которая стимулирует молодых специалистов и показывает заботу о них со стороны руководства. И, как свидетельствуют отчеты стипендиатов, они делают очень важную и интересную работу. По-моему, это хороший вклад в деятельность лаборатории. Очень жаль, что такие семинары проходят в почти пустом зале. К докладчикам у меня есть общее пожелание - необходимо больше внимания обращать на конечный результат, рассказывать, какая физическая задача ставилась и что достигнуто в процессе ее решения. Это, к сожалению, почти не звучало, и мне пришлось задавать по окончании докладов вопросы, чтобы понять, какой прогресс в наших физических знаниях получен в результате. И ответы были получены.

Семен Пиядин, стипендия по направлению "Научно-методические работы" - за цикл работ "Создание и модернизация установки для изучения реакции безмезонного развала дейтрона на внутренней мишени Нуклотрона". Семен рассказал о модернизации установки для работы на внутреннем пучке Нуклотрона, в частности по фрагментации дейтронов. Была предложена методика. Она не совсем новая, но ее очень хорошо реализовали - идентификация вторичных частиц с помощью двух счетчиков Е-Е. В одном измеряется частичное выделение энергии Е, в другом - оставшаяся энергия Е. И, как показал докладчик, можно идентифицировать протоны с энергией до 180 МэВ. Довольно успешный шаг в этой методике.

В данной работе проверяются модели дейтронов. Они не все хороши, но в этом и есть ценность нового знания.

Расулжон Каттабеков, стипендия по направлению "Экспериментальные и теоретические исследования релятивистских многочастичных систем и коллективных явлений при взаимодействиях с ними" - за цикл работ "Исследования кластерной структуры ядер ¹²N в процессах когерентной диссоциации". Тема доклада - исследование ядер азота, выполненное с помощью ядер эмульсии. Докладчик представил очень богатый эмпирический материал, демонстрирующий, как это ядро фрагментирует. Но почти полностью упустил физическую цель. Его руководитель Павел Зарубин нам пояснил: исследуется структура ядер, которые в стабильном виде в природе не существуют. Они получаются как фрагменты первичного ядра на ускорителе. В эмульсии наблюдаются короткоживущие ядра. Эта информация важна для понимания астрофизических явлений, каким образом производятся изотопы в Солнце и как генерируется энергия. Так что работа интересная. Мое замечание касалось того, что в данном случае применяется очень трудоемкая фотоэмульсионная методика. Мне кажется, эта группа обращает недостаточно внимания на технический прогресс в этой области физики. У них есть полуавтоматы-микроскопы, но я так и не понял, насколько эффективно они используются. Кроме того, казалось бы, можно это делать с применением магнитной спектрометрии, то есть помещать эмульсию в сильное магнитное поле.

Илья Горбунов, стипендия по направлению "Экспериментальная и теоретическая физика частиц". Илья доложил о работе, выполненной на Большом адронном коллайдере. Суть ее состоит в том, что в процессе столкновения двух протонов большой энергии рождаются электронные и -мезонные пары. Рождаются они из-за того, что в составе обоих протонов есть как кварки, так и антикварки, которые аннигилируют между собой в виртуальный фотон, а он уже порождает лептоны. Здесь интерес заключается в тестировании этого промежуточного состояния, которым является, по нашим современным представлениям, гамма-квант либо Z0-бозон слабого взаимодействия. Докладчик показал измеренное угловое распределение пар в системе Z0-бозона. Наблюдается эффект несохранения четности, что свойственно бозону слабого взаимодействия. Как выяснили в дискуссии, эта работа может дать указание, есть ли другие пока не известные частицы типа Z0-бозона. Ответ авторов: сигнал от этих частиц пока не видят. Это тоже важный физический результат.

Александр Рыбаков, поощрительная стипендия за цикл работ "Создание камеры считывания информации детектора TPC для ускорительного комплекса NICA". Это один из этапов создания время-проекционной камеры TPC для применения на коллайдере NICA. Представлена разработка электроники считывания информации с TPC. Показано много деталей, как эта электроника строится, какие ожидаются результаты, каковы параметры электроники считывания. К сожалению, это довольно массивная часть установки, и через нее плохо проходят вторичные частицы, рожденные в первичном ядерном взаимодействии тяжелых ионов, что будет на коллайдере NICA. Участники этой работы стараются уменьшить количество вещества в электронике считывания, чтобы дать возможность поставить на этот прибор дополнительные детекторы. Эта технологическая проблема обсуждается, и докладчик ее коснулся, так что мы поняли детали и фронт работ в этой области.

Елена Рогочая, поощрительная стипендия имени академика А.М.Балдина за цикл работ "Исследование нуклон-нуклонных взаимодействий". Елена теоретик. Она развивает теорию нуклонных взаимодействий при средней энергии. Основной вопрос состоит в том, что силы между нуклонами зависят от их спина. А спин - это таинственное квантовое число, изучением которого занимаются в мире очень интенсивно. Наша лаборатория участвует в эксперименте COMPASS в ЦЕРН, где изучается момент количества движения протона. Протон в своем вращении похож на юлу. Елена рассказала о теориях, которые претендуют на раскрытие свойств спина протона, и о том, как можно в нашей лаборатории присоединиться к изучению этой проблемы. Для этого необходимо исследовать рассеяние поляризованных протонов и дейтронов. Она показала очень хорошее владение материалом. Доклад получился полный и обстоятельный.

Вадим Бабкин, поощрительная стипендия имени академика В.И.Векслера за цикл работ "Разработка и исследование быстрых детекторов для времяпролетной системы MPD/NICA". Для идентификации частиц надо измерить энергию, импульс и заряд. Способов много. Один из них - измерение времени пролета частицы на определенной базе. Если мы знаем время, то знаем скорость частицы и, следовательно, ее импульс. Это важная информация для идентификации частиц. Но проблема в том, что это время в нашей области физики очень мало, оно измеряется в пикосекундах, поэтому аппаратура должна измерять время пролета на базе 1-2 метра с точностью не хуже 50 пикосекунд. Сцинтилляционные счетчики, наиболее развитая методика, такой точности не дают. Разрабатываются так называемые камеры с резистивными пластинами. Это газовый прибор. Он дает временную отметку порядка 50 пикосекунд, что позволяет идентифицировать -мезоны и К-мезоны с импульсом примерно 2 ГэВ. Хотелось бы продвинуться дальше, но надо развивать эту технику, чтобы получить временную отметку еще точнее.

Александр Рамздорф, поощрительная стипендия имени академика В.И.Векслера за цикл работ "Техника и физика электронно-струнных источников". Здесь разрабатывается техника, в которой электроны движутся вдоль магнитного поля и локализованы в пространстве. Это называется электронная струна. Чем она важна для нашей области? Тем, что ион, попавший в эту струю, теряет электроны. То есть она эффективно "обдирает" атомы от электронов и получаются сильно ионизованные ядра, которые нужны в источнике тяжелых ионов на ускорителе. Эта методика важна и для нашего, и для других ускорителей. Группа, в которую входит докладчик, пионер в этой области. Они изобрели электронную струну, показали, что она более эффективна, чем другие традиционные методы, а именно лазерные методы ионизации, которые сейчас используются на нашем ускорителе. В ближайшем сеансе, в марте, они хотят испытать этот прибор, поставить его в качестве источника на Нуклотрон и получить тяжелые ионы с большим зарядом, то есть с высокой степенью обдирки электронов. Чем выше степень обдирки, тем легче дальше ускорять ионы. Докладчик показал прогресс в этой области. Им нужен магнит с напряженностью поля 6 Тесла. Они этого пока не достигли, но в ближайшее время достигнут, и наша лаборатория будет пионером в мировой науке по части получения ионов с высоким зарядом.

Алексей Ливанов, стипендия имени академика М.А.Маркова за цикл работ "Исследование аномального рождения пионов на ядрах при энергии около 350 МэВ на нуклон". Уже лет 30 известен удивительный эффект повышенного выхода пионов в узкой области энергии при взаимодействии протонов с ядрами. Однако эксперименты в этой области все еще находятся в стадии поиска - то ли есть эффект, то ли нет. Выполняется измерение выхода -мезона как функция энергии пучка. По всем моделям, выход -мезона должен плавно расти с ростом энергии пучка. Чем больше энергии мы вкачиваем в исходную систему, скажем, в протон-протонном взаимодействии, тем больше может родиться -мезонов. Но были получены указания - в разных экспериментах, в разное время - что нет плавного поведения, а при энергии протонного пучка 350 МэВ выход -мезонов имеет острый максимум, а потом падает. То есть имеет место какой-то тип резонанса. Процесс образования -мезонов оказывается более сложным, чем дают известные модели. Докладчик не сказал, что же может быть причиной такого немонотонного поведения количества -мезонов, как функции энергии пучка. Но была дискуссия, и были высказаны некоторые предположения. Например, известен резонанс изобары. Ее можно интерпретировать как связанное состояние протона и -мезона. Эта изобара хорошо изучена. Она имеет неопределенность массы порядка 150 МэВ, а в данном случае наблюдается пик всего 7 МэВ. И чтобы эту модель здесь как-то применить, необходимы предположения о том, что изобара в ядре сильно связана и поэтому имеет такой ограниченный разброс по массе. Это, конечно, совсем новая страница физики. Изучение этого эффекта предстоит в будущем, и здесь у нашего Нуклотрона очень хорошие перспективы: есть пучок нужной энергии. Вопрос только в том, чтобы создать соответствующую точную аппаратуру.

Галина МЯЛКОВСКАЯ