NICA (Nuclotron based Ion Collider Facility) - это новый ускорительный комплекс, который создается на базе Объединенного института ядерных исследований (Дубна, Россия) с целью изучения свойств плотной барионной материи. Это позволит воссоздать в лабораторных условиях состояние вещества, в котором пребывала Вселенная первые мгновения после Большого взрыва. Комплекс NICA - один из шести проектов масштаба мегасайнс, реализуемых на территории России.

"Развитие коллайдера NICA сейчас находится в самой активной стадии - инжекционный комплекс (производитель частиц - Прим. ред.), включающий в себя источники тяжелых ионов, источники легких ядер, источники поляризованных частиц - готов к работе, - сообщил Директор Лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) Владимир Дмитриевич Кекелидзе. - Следующим этапом будет запуск первого в числе каскадов ускорителей сверхпроводящего синхротрон-бустера, и по нему мы планируем начать пусконаладочные работы в конце этого года. В создании всего ускорительного комплекса огромная роль принадлежит нашим коллегам и друзьям из Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН в Новосибирске. Потому что главный ускоряющий элемент этого комплекса - высокочастотные станции, как для бустера, так и для коллайдера и целый ансамбль таких станций разрабатывается и изготавливается в Новосибирске. То же самое касается систем электронного охлаждения - крупнейшие мировые специалисты в этой области работают в ИЯФ СО РАН".

Системы электронного охлаждения позволяют создавать более плотные пучки частиц, чтобы их столкновения происходили чаще, и ИЯФ СО РАН делает такие установки, в том числе под заказ, для других научных организаций.

"Специалисты ОИЯИ в Дубне решили привлечь нас для увеличения светимости (частоты встреч частиц - Прим. ред.) создаваемого коллайдера, - добавил заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН, академик РАН Василий Васильевич Пархомчук. - Одну из установок систем электронного охлаждения мы уже отправили, она готова к запуску, мы с ней немного поработали в Дубне и готовим ее уже для реальной работы в кольце. Надо отметить, что специалистам нашего института удалось создать столь совершенные охладители пучка, что две таких установки у нас заказали немецкие и китайские ученые, а для Большого адронного коллайдера в Женеве мы сделали охладители свинцовых ядер".

Ключевой элемент коллайдера NICA - высокочастотная система, задача которой состоит в накоплении нужного количества частиц и формировании сгустков с параметрами, необходимыми для проведения эксперимента. Сотрудники ИЯФ СО РАН отвечают за разработку, изготовление и окончательную пусконаладку высокочастотных станций (ВЧ) в составе всего коллайдера.

"В коллайдере будет установлено 26 высокочастотных станций трех типов. Первый - это барьерная станция, которая служит для того, чтобы захватывать инжектируемые из нуклотрона (предшествующего коллайдеру ускорителя) частицы и потом порция за порцией добавлять к уже накопленным, доводя их число до требуемого в эксперименте. Остальные два типа - так называемые гармонические высокочастотные системы - нужны для формирования двух циклов сгустка с нужными параметрами, - прокомментировал заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН Алексей Георгиевич Трибендис. - Сейчас специалисты ИЯФ уже изготовили и экспериментально исследовали прототипы ключевых элементов высокочастотных станций, а к концу 2018 года в планах полностью закончить и испытать в нашем институте, а затем отправить коллегам в Дубну две барьерных станции и по одному прототипу гармонических станций - так называемых ВЧ-2 и ВЧ-3. Остальные требуемые станции ВЧ-2 и ВЧ-3 планируется отправить в Дубну до конца 2020 г. и в первой половине 2021 г. После изготовления все станции проходят предварительные испытания в Новосибирске, мы получаем на них рабочие параметры, а дальше наша команда уже в Дубне произведет установку станций в кольцо коллайдера и запуск на месте.

Еще одна зона ответственности новосибирских физиков - канал транспортировки частиц ионов из одного ускорителя в другой и математическое моделирование движения частиц.

"Коллайдер - это большой комплекс, состоящий из нескольких крупных установок, в котором частицы ускоряются последовательно, - отметил заместитель директора ИЯФ СО РАН, заведующий лабораторией доктор физико-математических наук Евгений Борисович Левичев. - Соответственно, их надо переводить из одной установки в другую. Мы отвечаем за канал транспортировки и, надо сказать, наши коллеги из Объединенного института ядерных исследований сделали все, чтобы нам не скучно было заниматься этим объектом. Он трехмерный, а это значит, мы должны не только горизонтально перевести частицы, но переместить их с этажа на этаж, сквозь бетон, который не берет никакой отбойный молоток, или сквозь пустоту, где не на что вешать магниты. Тем не менее, сейчас канал уже спроектирован, и началось изготовление его элементов. Вторая часть работы, которой занимается наша лаборатория, - математическое моделирование движения частиц. Коллайдер NICA уникален, машин с такими параметрами еще не было и до конца не ясно, как будут вести себя частицы. Пользуясь мощными компьютерами, мы с коллегами из Дубны, моделируем движение частиц, чтобы максимально оптимизировать работу коллайдера".

11 - 13 апреля в Дубне состоится встреча представителей научного сообщества, на которой планируется обсудить юридические аспекты формирования международной коллаборации коллайдера NICA. А первый эксперимент в рамках научной программы коллайдера начался несколько дней назад.

"Это эксперимент на выведенных пучках из ныне действующего сверхпроводящего ускорителя "Нуклотрон", на базе которого строится коллайдер. В эксперименте участвует международная коллаборация ученых из США, Израиля, Германии, Франции и российских научных центров. Кроме задачи исследования плотной барионной материи в столкновениях тяжелых ионов (она пока только на зачаточной стадии, так как мы ускоряем еще не очень тяжелые ионы), решается проблема взаимодействия двух составляющих любого ядра - двух нуклонов, когда их силы меняют свой статус от притягательных до отталкивающих. Это классическая, до сих пор неисследованная задача. Ее пытались решить в США, в Брукхейвенской национальной лаборатории, но там не было соответствующей аппаратуры и пучков, и вся команда лаборатории, в расширенном составе, приехала к нам. Буквально сегодня на пучке они проводят эти исследования", - рассказал Владимир Кекелидзе.

Надежда Дмитриева

Видеосюжет по теме

Похожие новости

  • 15/05/2018

    Новый российский гибридный реактор соберут в Курчатовском институте к концу года

    ​Гибридный реактор, который может в перспективе заменить АЭС, ученые научно-исследовательского центра Курчатовский институт соберут к концу 2018 года, физический пуск установки запланирован на 2020 год.
    213
  • 20/06/2016

    В Институте ядерной физики СО РАН состоится 30-е международное совещание по физике токамаков

    С 21 по 25 июня в Институте ядерной физики им. Г.И.Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) пройдет 30-е международное совещание по физике токамаков (The International Tokamak Physics Activity, ITPA). Мероприятия этой серии проводятся коллаборацией ИТЭР (ITER, International Thermonuclear Experimental Reactor) дважды в год – во Франции, где сооружается установка, и в одной из стран-участниц проекта.
    2234
  • 09/02/2017

    Европейский лазер XFEL готовится к запуску

    ​Европейский рентгеновский лазер на свободных электронах XFEL, строительство которого началось в 2009 году в Германии, сейчас находится в стадии запуска. Официальная инаугурация состоится в мае 2017 года.
    1131
  • 11/05/2017

    Курчатовский институт выделит средства на постройку рентгеновского лазера

    Курчатовский институт выделит 700 млн. руб. на постройку Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах (XFEL).  "В целях выполнения международных обязательств Российской Федерации в связи с ее участием в конвенции от 30 ноября 2009 года о строительстве и эксплуатации установки Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах, федеральному государственному бюджетному учреждению Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт" в 2017 году обеспечить частичное финансирование оставшейся части целевого взноса Российской Федерации на строительство установки Европейского рентгеновского лазера на свободных электронах.
    612
  • 10/10/2017

    В ИЯФ СО РАН прошли научные советы РАН и «Росатома»

    С 4 по 6 октября в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН) прошли научные советы РАН и государственной корпорации «Росатом». В ходе этих мероприятий, участники (руководители и ведущие сотрудники крупнейших институтов и организаций отрасли) обсудили состояние работ по крупным международным проектам в области управляемого термоядерного синтеза и физики плазмы.
    418
  • 26/05/2017

    ИЯФ СО РАН: адронная терапия для борьбы с опухолью

    Адронная терапия - облучение опухоли пучками протонов или тяжелых ионов - несмотря на долгую историю, остается одним из самых многообещающих направлений ядерной медицины. Адронная терапия требует точного расчета, а также большой гибкости и вариативности.
    879
  • 19/09/2017

    Росатом поможет построить гигантский коллайдер будущего в Европе

    ​Госкорпорация "Росатом" займется производством сверхпроводящих материалов для строительства в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) нового, самого крупного в истории ускорительного комплекса FCC (Future Circular Collider), который называют "коллайдером будущего" - он придет на смену действующему Большому адронному коллайдеру.
    511
  • 02/03/2018

    Первые испытания начались на коллайдере NICA в Дубне

    ​Ученые из США, Тель-Авива, Германии, Франции и России два дня назад начали эксперименты на коллайдере тяжелых ионов NICA в Дубне Московской области. Об этом на пресс-конференции в Новосибирске рассказал директор лаборатории физики высоких энергий Владимир Кекелидзе.
    293
  • 25/10/2016

    Экспериментальная установка покажет, как бороться с перегревом термоядерного реактора

    Ученые Института ядерной физики СО РАН им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН), Московского энергетического института (НИУ МЭИ) и ОИВТ РАН создали экспериментальный стенд РК-3, на котором будут проводиться исследования гидродинамики и теплообмена жидкометаллических теплоносителей в условиях ИТЭР (International Thermonuclear Experimental Reactor) и других термоядерных реакторов-токамаков.
    1028
  • 09/10/2017

    В Германии будут добывать антиматерию на установках ИЯФ СО РАН

    Экспериментальный цех новосибирского института ядерной физики получил большой заказ для исследовательского центра в Германии. Немцев заинтересовали магнитные установки ИЯФ. Еще вчера антивещество казалось научной фантастикой, а сегодня это реальный материал, который помогает узнать, как зарождалась Вселенная.
    493