Программу исследований ОИЯИ на ближайшее будущее международные эксперты начали формировать сразу после новогодних праздников. Первыми свое слово сказали ядерщики.
Двухдневная сессия Программно-консультативного комитета (ПКК) ОИЯИ по ядерной физике началась 17 января в Доме международных совещаний.
В качестве независимых экспертов ПКК в ней приняли участие Кристиан Бек (IPHC – Институт многодисциплинарных исследований имени Юбера Кюрьена, Франция), Алексей Коршенинников (Курчатовский институт, Россия), Марек Левитович (GANIL – Национальная ускорительная лаборатория тяжелых ионов, Франция), Владимир Осташко (Институт ядерных исследований НАНУ, Украина), Клод Петижан (PSI – Институт Пауля Шерера, Швейцария, Фабрис Пикемаль (CENBG – Центр ядерных исследований Бордо – Градиньян, Франция), Иван Штекл (IEAP CTU – Институт экспериментальной и прикладной физики ЧАН, Чехия), Эмануэле Вардачи (Университет Неаполя, Италия).
Отчеты о сделанном и предложения тематики новых исследований предложили вниманию экспертов коллаборации, изучающие свойства нейтрино.
Коллаборация GERDA исследует превращения одного вида нейтрино в другой (осцилляции нейтрино) в подземной лаборатории Гран-Сассо, которая находится в горах на расстоянии 120 км от столицы Италии Рима. Толща гор, под которой скрыты германиевые детекторы эксперимента GERDA, защищает их показания от погрешностей, наводимых частицами космических лучей.
Эксперимент SuperNEMO ведется во французской Подземной лаборатории Модан. Ее детектор частиц Майорана (вид нейтрино) установлен в соединяющем Италию с Францией тоннеле Фрежюс, проложенном в Альпах. Цель эксперимента – установить массу нейтрино с помощью двойного бета-распада.
Частица Майорана интересна тем, что она одновременно и частица, и античастица. То есть две одинаковые частицы Майорана могут аннигилировать – взаимно уничтожиться, исчезнуть парой.
Двойной бета-распад как раз позволяет получить при превращении двух нейтронов в два протона – два нейтрино. И если эти два нейтрино при двойном бета-распаде исчезнут, то это будет доказательством: исчезнувшие нейтрино были частицами Майорана.
Нейтрино Майорана названы именем гениального итальянского физика Этторе Майорана, судьба которого так же загадочна, как и открытая им частица. Весной 1938 года в возрасте 32 лет он, будучи профессором Университета Неаполя, внезапно бросил работу, взял билет на паром из Неаполя в Палермо (Майорана родился на Сицилии) и исчез. С тех пор ни тела, ни следов Майорана нигде не обнаружено.
Проект «Байкал» посвящен поиску космических нейтрино на подводном детекторе, установленном на дне озера Байкал. Данные этого глубоководного гигатонного нейтринного телескопа позволят разобраться в происхождении космических частиц высоких энергий, открыть новые свойства элементарных частиц и узнать много нового об устройстве и эволюции Вселенной.
Нейтринный детектор DANSS установлен на Калининской АЭС в 10 метрах от реактора ВВЭР-1000. Он регистрирует реакторные антинейтрино – около 5000 в сутки.
Там же, на Калиниской АЭС свойства нейтрино исследует еще один детектор – GEMMA-III.
Темную материю Вселенной пытается увидеть детектор EDELWEISS-LT. Он расположен в Подземной лаборатории Модан, в тоннеле Фрежюс.
Исследования нейтрино и темной материи входят в тематический план Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ. Сотрудники этой лаборатории и входят во все перечисленные коллаборации, изучающие нейтрино.
Лаборатория ядерных реакций была представлена на сессии ПКК по ядерной физике докладами о статусе Фабрики сверхтяжелых элементов, сепараторе частиц и перспективах синтеза ядер с избыточным содержанием нейтронов.
Самое важное о Фабрике сверхтяжелых: ее запуск планируется в октябре – ноябре нынешнего года. Построенный для нее новый ускоритель DC-280 уже смонтирован. Начинается монтаж газонаполненного сепаратора частиц. Он нужен для отделения новых элементов от побочных продуктов синтеза и для изучения химических свойств новых химических элементов.
Тестирование всех систем ускорителя и его инфраструктуры будет проводиться до начала лета. Несколько месяцев займет оформление всех необходимых документов и лицензий, регламентирующих безопасность работы ускорителя.
Эксперты ПКК по ядерной физике заслушали отчет ядерщиков Лаборатории теоретической физики ОИЯИ по завершающейся теме исследований «Теория структуры ядра и ядерных реакций» и предложения по новой теме.
С большим интересом все участники сессии выслушали доклад исследователькой группы Лаборатории нейтронной физики о применении методов нейтронного активационного анализа для изучения содержания ядовитых веществ в останках российских царственных особ XVI – XVII столетий. Нейтронная спектроскопия на установке IREN ЛНФ ОИЯИ выявила повышенное содержание ртути в костях царевича Ивана Ивановича, ртути исурьмы – в волосах царицы Анастасии – первой жены Ивана Грозного. Предположительно, ртуть попала в организм царевича в составе лекарства, которым его лечили от сифилиса. Сурьма оказалась в организме царицы, по-видимому, вместе с косметикой того времени.
Резюмируя прозвучавшие на сессии предложения, члены ПКК по ядерной физике рекомендовали продлить все проекты исследований на ближайшие два-четыре года. В проект DANSS рекомендовано добавить нейтринные исследования на реакторе ПИК в Гатчине (ПИЯФ РАН), реакторе НИИ атомных реакторов в Димитровграде, на строящемся нейтринном детекторе Института экспериментальной и прикладной физики Чешской академии наук на АЭС Темелин в Чехии.