В Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) ОИЯИ развивается проект «ARIADNA: Прикладные исследования на комплексе NICA». 12 мая в Лаборатории состоялся семинар, на котором был рассмотрен текущий статус работ, ближайшие планы по развитию соответствующих научных направлений и исследовательской инфраструктуры, в том числе о намерениях по оборудованию облучательного стенда в зоне установки BM@N.
Обсуждалась техническая сторона работ по оснащению прикладных станций проекта, в частности, энергетические диапазоны пучков для прикладных исследований. Отдельной темой стало расширение сотрудничества в рамках начавших свою работу коллабораций ARIADNA. Руководителями проекта выступают заместитель начальника отделения Научно-методических исследований и инноваций по научной работе Олег Белов и начальник отделения Сергей Тютюнников.
На семинаре ЛФВЭ Олег Белов рассказал о структуре проекта, его научных и научно-методических задачах, а также поделился информацией об имеющемся научно-техническом заделе и развиваемом сотрудничестве в рамках коллабораций ARIADNA. Участники обсудили техническую сторону работ по оснащению прикладных станций проекта.
Первые прикладные исследования на пучках высоких энергий комплекса NICA были проведены в прошедшем сеансе пусконаладочных работ на ускорительном комплексе NICA в декабре 2022 – январе 2023 года. Для них был оборудован стенд в зоне установки BM@N, позволяющий использовать выведенные пучки Нуклотрона одновременно с работой физической установки. В будущем для проведения прикладных исследований необходимо будет задействовать три энергетических диапазона пучка тяжелых заряженных частиц, для чего будут оборудованы станции СИМБО, ИСКРА, СИЯЭ и уже созданная станция СОЧИ. Участниками семинара было отмечено, что на станции СОЧИ сейчас ведется пусконаладка; подготавливается оборудование для ИСКРА; готово оборудование для станции СИМБО. Каналы для станций были заказаны во Франции; их поставка сейчас представляет определенные сложности, поэтому оборудование перезаказали в Китае.
«Первые эксперименты показали необходимость подготовки мест для развертывания оборудования пользователей», – прокомментировал Олег Белов. Одним из решений могут стать модульные лабораторные комнаты для работ по различным направлениям коллабораций ARIADNA, которые предлагается разместить на базе корпуса 216 ЛФВЭ.
В коллаборации ARIADNA на сегодняшний день состоит 152 участника из 18 научных центров стран-участниц ОИЯИ; еще 3 института готовятся войти в ее состав. Ожидается, что по тематике работы ARIADNA будет проводиться широкий спектр исследований: в области радиационной безопасности в космосе, радиационных эффектов в микроэлектронике, радиационной биофизики, общей радиобиологии и смежных задач по радиационной терапии, исследований по ADS-системам, радиационного материаловедения и исследованиям материалов в экстремальных условиях.
Некоторые работы уже начаты: в прошедшем сеансе на NICA проводилось облучение различных материалов тяжелыми ионами ксенона для проверки их радиационной стойкости и оценки структурных изменений. Комплекс NICA является уникальным инструментом для моделирования радиационных условий космического полета. К примеру, в прошедшем сеансе были облучены композитные материалы, имеющие перспективы использования для радиационной защиты кают космонавтов на орбитальной станции. В части задач радиационного материаловедения оценивались структурные изменения в образцах современных полимерных материалов и сапфиров.
«Помимо ожидаемых научных результатов сеанса важный методический вывод состоит в том, что мы можем работать в новой оборудованной зоне», – резюмировал Олег Белов.
В целях дооснащения участка вывода пучка из установки BM@N предлагается провести ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ по диагностике пучка с тем, чтобы в дальнейшем расположить здесь комплекс диагностического и дозиметрического оборудования и компактную систему автоматизированной смены образцов.
Главные риски при выполнении проекта связаны с ограниченным количеством пучкового времени для выполнения исследований на комплексе NICA и других ускорителях ОИЯИ. Преодоление рисков предполагается через расширение числа мест для облучения, позволяющих работать параллельно с другими физическими установками.