Institutul de Cercetare Nucleară al Academiei Ruse de Științe ( INR RAS ) | |
---|---|
nume international | Institutul de Cercetare Nucleară (INR) al Academiei Ruse de Științe |
Fondat | 1970 |
Director | Doctor în științe fizice și matematice, profesor al Academiei Ruse de Științe M. V. Libanov |
Angajații | 1090 |
Locație | Rusia ,Troitsk (Moscova) |
Adresa legala | 117312, Moscova, V-312, perspectiva împlinirii a 60 de ani din octombrie, 7a |
Site-ul web | inr.ru |
Institutul de Cercetare Nucleară al Academiei Ruse de Științe este una dintre instituțiile de cercetare din Rusia .
Institutul de Cercetări Nucleare al Academiei Ruse de Științe (INR RAS, fost INR AS URSS) a fost înființat prin Decretul Prezidiului Academiei de Științe a URSS din 24 decembrie 1970 nr. 1051 pe baza deciziei al Guvernului, adoptată la inițiativa Departamentului de Fizică Nucleară, în scopul creării unei baze experimentale moderne și dezvoltării cercetării în fizica particulelor , nucleul atomic , fizica razelor cosmice și astrofizica neutrinilor .
Academicianul M. A. Markov , împreună cu remarcabili fizicieni sovietici, academicianul I. M. Frank , câștigătorul Premiului Nobel , academicianul N. N. Bogolyubov și alții, au jucat un rol decisiv în crearea Institutului de Cercetare Nucleară al Academiei Ruse de Științe. Datorită influenței sale, la institut s-au format două domenii de cercetare: fizica microlumii - fizica distanțelor mici și a energiilor înalte, precum și astrofizica - fizica distanțelor mari, știința vieții Universului.
Institutul a fost format pe baza a trei laboratoare nucleare ale Institutului de Fizică al Academiei de Științe a URSS , la originile cărora s-a aflat academicianul V. I. Veksler :
La crearea Institutului, au fost stabilite sarcinile de a construi o fabrică de mezon în Centrul Științific al Academiei de Științe din Troitsk , Regiunea Moscova, bazată pe un accelerator liniar cu curent ridicat de protoni și ioni negativi de hidrogen pentru o energie de 600 MeV. . Precum și crearea unui complex de laboratoare subterane cu fundal scăzut cu telescoape cu neutrini în Cheile Baksan din regiunea Elbrus .
Din 1980, Institutul a dezvoltat detectarea muonilor și neutrinilor în adâncime la Telescopul pentru neutrini de adâncime Baikal .
Din 1980, stația științifică de neutrini Artyomovskaya din regiunea Donețk a început să lucreze la INR.
În prezent, INR RAS este unul dintre cele mai importante centre de cercetare în fizică nucleară. Subdiviziunile sale sunt situate la Moscova, în districtul urban Troitsk (Moscova), BNO RAS (regiunea Elbrus, KBR), pe lacul Baikal, instalațiile de neutrini sunt situate în Artyomovsk (Ucraina) și Gran Sasso (Italia).
La INR RAS sunt 12 departamente și laboratoare științifice, inclusiv Observatorul de neutrini Baksan, Observatorul de neutrini Baikal, Centrul Științific și Educațional, care cuprinde 3 departamente de specialitate și 2 laboratoare în comun cu universități, studii postuniversitare în domeniul de studiu 03.06.01 „Fizică și astronomie”.
Institutul are 1025 de angajați, inclusiv 55 de doctori în științe, 137 de candidați în știință. Inclusiv 3 academicieni ai Academiei Ruse de Științe ( V. A. Matveev , V. A. Rubakov , I. I. Tkachev ) și 6 membri corespondenți ai Academiei Ruse de Științe ( V. N. Gavrin , D. S. Gorbunov , G. V. Domogatsky , L. V. Kravchuk , . profesori ai Academiei Ruse de Științe, 2 lucrători onorați în știință și tehnologie, 11 profesori, 2 profesori onorati ai Universității din Moscova; laureat al lui Lenin și 3 laureați ai Premiilor de Stat, 3 laureați ai Premiului Guvernului Federației Ruse; laureat al Premiului Guvernului de la Moscova pentru tineri oameni de știință; laureat al Premiului Președintelui Federației Ruse pentru tineri oameni de știință; laureat al Medaliei de Aur și 6 laureați ai premiilor Academiei Ruse de Științe numite după oameni de știință remarcabili; 13 câștigători ai medaliilor de aur cu un premiu pentru tinerii oameni de știință ai Academiei Ruse de Științe; laureat al Premiului Demidov; 19 laureați ai diferitelor premii internaționale etc.
Institutul acordă o mare atenție pregătirii personalului științific de înaltă calificare, predând studenților la departamentele de bază „Interacțiuni fundamentale și cosmologie” ale Institutului de Fizică și Tehnologie din Moscova și „Fizică și cosmologie a particulelor” din cadrul Universității de Stat din Moscova, la alte departamente. de la Universitatea de Stat din Moscova, MEPhI, KBSU, Universitatea Federală de Sud și la școala absolventă.
Institutul dispune de Centru Științific și Educațional, care coordonează pregătirea și activitatea științifică a studenților și absolvenților, existând un Consiliu pentru susținerea disertațiilor D 002.119.01 [1]
Institutul cooperează cu cele mai importante centre științifice din Rusia și din lume: FIAN, IHEP, PNPI, ITEP, MIPT, MEPhI, NINP MGU, ISU, IHPP, IK RAS, NRC KI, JINR, CERN; INFN (Italia); DESY, GSI, BJO-OD, KIT (Germania); ORNL, LANL, BNL, FERMILAB (SUA); TRIUMF (Canada); J-PARC, KEK (Japonia) și mulți alții.
Directori de institut:
Oameni de știință remarcabili au lucrat la Institut:
– un centru de uz colectiv, conceput pentru a desfășura experimente pe fascicule de curent înalt de protoni, ioni negativi de hidrogen și particule secundare, în domeniul fizicii particulelor elementare, nucleului atomic, fizicii acceleratorilor de particule încărcate și surselor de neutroni, materiei condensate fizică, știința materialelor cu radiații, radiochimie, producerea de izotopi radioactivi pentru medicină și industrie, diagnosticare medicală, fascicul și radioterapie, cercetări privind prelucrarea deșeurilor radioactive și metoda electronucleară de generare a energiei, efectuarea de experimente cu neutrini etc.
Complexul include:
Servește pentru măsurarea directă a masei antineutrinului electronic format în timpul dezintegrarii β a tritiului. Cunoașterea scării absolute a maselor și a numărului de stări de masă ale neutrinilor este de o importanță fundamentală, atât pentru fizica particulelor, cât și pentru cosmologie, unde suma maselor tuturor tipurilor de neutrini determină dinamica evoluției Universului.
Utilizarea magneților supraconductori a făcut posibilă dezvoltarea unei noi metode de studiere a spectrului de dezintegrare β al tritiului. La Institut a fost creată o facilitate unică, constând dintr-un spectrometru electrostatic cu colimație magnetică adiabatică și o sursă de gaz fără ferestre, care are simultan o rezoluție și luminozitate record.
Cel mai bun rezultat din lume a fost obținut: masa în repaus a antineutrinului electronic nu depășește 2,05 eV/s 2 la un nivel de încredere de 95%.
Instalația a fost modernizată pentru măsurarea cu precizie a spectrului beta de la degradarea tritiului pentru a căuta neutrini sterili în intervalul de masă de până la 5-6 keV, eventual până la 7 keV, în absența unor efecte sistematice suplimentare.
Situat în regiunea Elbrus, KBR la o altitudine de 1700 de metri deasupra nivelului mării. Obiectele subterane ale observatorului sunt situate la distanțe diferite de gura aditului, care se întinde cu 4 km în grosimea muntelui Andyrchi (înălțimea muntelui este de 3937 m).
Ca parte a observatorului:
Observatorul este un centru de utilizare colectivă pentru o gamă largă de lucrări din domeniul fizicii fundamentale și aplicate.
Telescoapele subterane fac parte din rețeaua globală de observare a proceselor din apropierea Pământului și din spațiul galactic.
Direcții de cercetare științifică:
Un nou experiment BEST [4] ( Baksan Experiment on Sterile Transitions ) este lansat la Baksan Neutrino Observatory bazat pe telescopul galiu-germaniu pentru neutrini [3] pentru a căuta neutrinul steril . Pe baza instalației „Kovyor”, care înregistrează averse de aer extinse , a fost creat observatorul de raze gamma „Kovyor-3”, care ar trebui să atingă cea mai bună sensibilitate din lume [5] la radiațiile gamma astrofizice cu energii de peste 100 TeV. . Planurile INR RAS includ crearea [6] a telescopului solar axion Troitsk TASTE [7] . Institutul a propus un proiect pentru o mega-instalație științifică „Multipurpose Neutrino Observatory”, care include o creștere a volumului de lucru al telescopului de neutrini Baikal-GVD la 1 km³ și crearea unui scintilator lichid unic de neutrini cu fundal ultra-jos. detector din tunelul subteran al Observatorului de neutrini Baksan - Noul Telescop pentru Neutrini Baksan (NBNT) [ 8] .
Telescopul pentru neutrini de adâncime Baikal este instalat la 3,5 km de țărm la o adâncime de 1100-1300 de metri în bazinul sudic al lacului Baikal. Constă dintr-o serie spațială de detectoare de lumină (PMT) care înregistrează fulgerări ale strălucirii Cherenkov cauzate de trecerea neutrinilor și muonilor relativiști prin mediul acvatic. Telescopul este conceput pentru a studia fluxurile naturale de muoni și neutrini de înaltă energie și pentru a căuta noi particule: monopoluri magnetice, WIMP-uri, particule candidate pentru rolul de „materie întunecată” etc.
În ceea ce privește suprafața efectivă și volumul observat al mediului acvatic, telescopul se află printre cei mai mari detectoare de neutrini din lume. Este planificată creșterea volumului efectiv al telescopului la 1 km³. În 2019, oamenii de știință de la Institutul de Cercetare Nucleară al Academiei Ruse de Științe, împreună cu colegii ruși și străini, au comandat al cincilea grup al telescopului de neutrini de adâncime Baikal-GVD la scară de kilometri cubi, aflat în construcție în timpul unei expediții la Lac. Baikal. Complexul de telescoape este un laborator multifuncțional care permite efectuarea cercetărilor în domeniul hidrologiei, limnologiei, geofizicii cu cele mai moderne instrumente de măsură. Controlul stării mediului acvatic este cel mai puternic mijloc de monitorizare a ecosistemului din bazinul sudic al lacului Baikal, care este cel mai susceptibil la impactul antropic.
Centrul de utilizare colectivă „Observatorul de neutrini din Baikal” funcționează pe baza telescopului. Telescopul face parte din rețeaua globală de telescoape pentru neutrini GNN.
Situat în orașul Soledar, regiunea Donețk din Ucraina.
Sunt create altele noi, sunt dezvoltate și modernizate facilități științifice unice existente, inclusiv ca centre de utilizare colectivă, care fac posibilă desfășurarea cercetării științifice fundamentale și aplicate la nivel mondial într-o gamă largă de domenii ale fizicii moderne.
Se păstrează și se completează echipa de oameni de știință de înaltă clasă, a căror activitate a primit o largă recunoaștere în lume, școlile științifice au crescut, educând numeroși specialiști; a fost creat un sistem de pregătire a personalului științific de înaltă calificare.
Rezultatele studiilor teoretice ale oamenilor de știință ai Institutului în domeniul fizicii energiilor înalte, particulelor elementare și cosmologiei sunt larg cunoscute, inclusiv: dezvoltarea metodelor de teorie a perturbațiilor în teoria câmpului cuantic, studiul stării fundamentale (vid) în gauge. teorii, dezvoltarea metodelor de studiere a dinamicii interacțiunilor puternice ale hadronilor în afara teoriei perturbației cadru, studiul proceselor care depășesc modelul standard al particulelor elementare, construirea de teorii multidimensionale, dezvoltarea principiilor și căutarea mecanismelor pentru formarea asimetriei barioniste a Universului, studiul relației dintre fizica particulelor, astrofizică și cosmologie, construcția de modele de materie întunecată și energie întunecată.
Personalul institutului a adus o contribuție semnificativă la crearea acceleratorului și a detectorilor Large Hadron Collider (CERN). Ei au participat activ la descoperirea bosonului Higgs și a pentaquarcului, la studiul și fundamentarea principalelor direcții de căutare a fizicii dincolo de Modelul Standard. Pentru prima dată în istoria CERN, șeful experimentului (NA64) este un om de știință rus, membru al INR RAS. Acest experiment stabilește limite record pentru existența fotonilor întunecați.
Ca urmare a unei căutări directe în experimentul Troitsk-nu-mass, s-a obținut cea mai bună și până acum nedepășită limită a masei active de neutrini. În prezent, experimentul continuă să caute neutrini sterili și a obținut deja cele mai bune restricții din lume asupra existenței acestei particule ipotetice.
În experimentele de adâncime s-au obținut restricții asupra fluxului de neutrini naturali de înaltă energie, asupra existenței unor noi particule ipotetice; a fost creat un proiect și a început construcția unui telescop de 1 km³.
În cadrul rețelei internaționale de monitorizare a radiațiilor neutrino din exploziile de supernove, a fost obținută cea mai bună limită a frecvenței colapsurilor gravitaționale ale stelelor din Galaxie.
În experimentele internaționale cu o linie de bază lungă, s-a adus o contribuție semnificativă la crearea detectorilor de particule și s-au obținut parametrii oscilațiilor neutrinilor. Pentru experimentele privind oscilațiile neutrinilor din 2016, personalul Institutului, ca parte a colaborării T2K, a primit prestigiosul Premiu internațional Breakthrough în fizica fundamentală.
Au fost obținute noi date experimentale privind reacțiile nucleare care implică protoni și neutroni de energie medie, despre reacțiile fotonucleare, inclusiv studiul structurii spin a protonului folosind o țintă polarizată activă, s-au observat noi efecte în ciocnirile nucleelor relativiste și un nou studiu științific. directie, numita "fotonica nucleara". Se oferă o explicație pentru efectul de glorie nucleară sau efectul de focalizare înapoi.
Au fost obținute date noi în studiul averselor de aer extinse în apropierea întreruperii spectrului energetic și la energii ultraînalte corespunzătoare limitei Greisen-Zatsepin-Kuzmin prin măsurarea oscilațiilor neutrinilor într-un experiment cu o linie de bază ultrascurtă, ambele la instalațiile de la Institut și în colaborări internaționale de top.
Se efectuează monitorizare pe termen lung și s-a obținut cel mai fiabil rezultat statistic din lume pentru măsurarea fluxului de neutrini solari, un proiect pentru un nou experiment BEST pentru a determina proprietățile fundamentale ale neutrinilor a fost dezvoltat și este în curs de implementare.
În cadrul colaborărilor internaționale, s-a obținut o acuratețe record în măsurarea parametrilor dezintegrarilor rare de kaon.
Au fost obținute cele mai bune limite din lume privind probabilitatea dublei capturi de K în 78 Kr, 124 Xe și descompuneri duble beta ale unui număr de elemente. În experimentul GERDA pentru perioada de dezintegrare β fără neutrini a izotopului 76 Ge, a fost obținută o limită superioară, care este cea mai bună realizare mondială.
S-a descoperit o prăbușire record a celulei unitare a unui cristal care conține ceriu la presiune ridicată și a fost studiat efectul deplasării câmpului magnetic de la hidrogenul sulfurat supraconductor H 2 S la presiune ridicată și temperatură record.
Pe spectrometrul de timp de moderare a neutronilor SVZ-100, au fost obținute o serie de date unice despre neutroni pentru ingineria energiei nucleare privind fizica fisiunii actinidelor minore .
Cel mai puternic accelerator liniar de protoni din Rusia a fost operat în mod regulat pentru experimente fizice, producerea de radioizotopi și un complex de terapie cu radiații.
Dispozitive unice pentru monitorizarea parametrilor fasciculului au fost create și implementate într-un număr de centre de cercetare de top din lume. În special, au fost dezvoltate și implementate dispozitive pentru măsurarea formei cheagului în proiectele LINAC-4 la CERN și FAIR, GSI, Darmstate, LANSCE (SUA).
În 2017, la Hamburg (Germania), cu participarea activă a INR RAS, a fost finalizat și pus în funcțiune științifică cel mai mare accelerator de electroni liniar supraconductor al laserului european cu raze X cu electroni liberi XFEL. S-a realizat lansarea fizică a laserului european XFEL în sine, pe care au început primele experimente. O sursă de ioni negativi de hidrogen pentru complexul accelerator IHEP, Protvino, o sursă de ioni de hidrogen polarizați pentru Nuclotron și un calorimetru cu hadron direct au fost dezvoltate în cadrul megaproiectului NIKA, JINR, Dubna.
Au fost dezvoltate tehnologii pentru producerea unei game largi de izotopi radioactivi pentru diagnostic și terapie în medicină și în scopuri tehnice, se creează un centru de radioterapie, unde au fost tratate primele grupuri de pacienți, precum și dispozitive și metode inovatoare pentru medicină și au fost dezvoltate utilizări tehnice.
Se obține o nouă limită superioară a masei unui foton - mai puțin de 4,1 × 10 -42 grame din analiza datelor din observațiile astronomice ale unui quasar printr-o lentilă gravitațională.
Rezultatele obținute la institut și care au cel mai mare impact asupra fizicii moderne includ:
În plus, mulți angajați ai institutului participă la lucrările unor mari experimente internaționale situate în afara Rusiei (inclusiv CMS , LHCb , ALICE la CERN , T2K în Japonia, Telescope Array în SUA etc.) și fac parte din echipele de autorii tuturor descoperirilor făcute acolo .
![]() | |
---|---|
În cataloagele bibliografice |
Departamentul de Științe Fizice RAS | |
---|---|
Organizații științifice | |
|