5 марта 2021

В ОИЯИ готовятся к синтезу 119-го и 120-го элементов таблицы Менделеева

Здание дирекции ОИЯИ

53-я сессия Программно-консультативного комитета (ПКК) ОИЯИ по ядерной физике прошла под председательством профессора М. Левитовича.

ПКК заслушал доклад В.Утенкова о первом эксперименте на Фабрике сверхтяжелых элементов (СТЭ) в ЛЯР ОИЯИ, который был выполнен на сепараторе ГНС-2 и имел целью синтез изотопов 115-го элемента (московия) в реакции 48Ca +243Am. В течение трехнедельного эксперимента было получено более тридцати событий распада изотопов 288Mc и 289Mc, что практически удвоило статистику по данным изотопам, набранную ранее на ускорительном комплексе У-400 за период 2003-2012 гг. Дальнейшая программа экспериментов на Фабрике СТЭ предусматривает повышение интенсивности пучков 48Са на мишенях до 3,0-5,0 pµA (завершение работ по созданию дифференциальной откачки и переход на мишени большей площади). Программа также включает в себя проведение экспериментов по синтезу изотопов Fl в реакции 242Pu + 48Ca и отработку режимов ускорения 50Ti для подготовки экспериментов по синтезу 119-го и 120-го элементов. Комитет поздравил коллектив ЛЯР с успешным началом реализации экспериментальной программы Фабрики СТЭ и рекомендовал завершить в возможно короткие сроки работы по созданию системы дифференциальной откачки на сепараторе ГНС-2 и вращающейся мишени большой площади, что позволит проводить эксперименты на пучках предельно высокой интенсивности.

О результатах первых экспериментов на фрагмент-сепараторе АКУЛИНА-2, нацеленных на изучение супернейтроноизбыточного ядра 7Н в реакции 2H(8He,3He)7H, доложил В. Худоба. Сечение этой реакции мало, однако экспериментаторы предприняли все необходимые меры для набора статистики на установке АКУЛИНА-2. Проведенный анализ данных позволил сделать вывод о наблюдении основного и возбужденного состояний 7H, также были исследованы возбужденные состояния в других экзотических ядрах, таких как 7He, 9He и 10Li. В настоящее время проводится анализ данных, и результаты будут представлены на следующих сессиях. ПКК отнес экспериментальную программу АКУЛИНА-2 к категории «A».

А. Дорошкевич изложил предложение по открытию нового проекта «Модернизация ускорителя ЭГ-5 и развитие его экспериментальной инфраструктуры» и отметил исключительную важность этой установки для ОИЯИ. ПКК рекомендовал открыть в 2022 году новый проект по модернизации ускорителя ЭГ-5 и сопутствующей экспериментальной инфраструктуры в рамках темы «Исследования взаимодействия нейтронов с ядрами и свойств нейтрона» сроком на один год. При наличии финансирования проект может быть продлен еще на два года. ПКК отнес этот проект к категории «B».

ПКК заслушал доклад П. Зарубина по проекту БЕККЕРЕЛЬ, который нацелен на изучение диссоциации релятивистских ядер с помощью треков в ядерной эмульсии (ЯЭ). В эксперименте на Нуклотроне изучалась фрагментация ядер с образованием стабильных и радиоактивных изотопов. Важной частью проекта является подготовка молодых ученых. Проведенный анализ данных эксперимента и их интерпретация позволили нескольким молодым исследователям защитить кандидатские диссертации. Ожидается, что реализация планов по автоматизации обработки данных приведет к значительному увеличению статистики. ПКК признал уникальность метода ЯЭ для идентификации заряженных частиц при релятивистских энергиях, однако по сравнению с другими методами ядерные эмульсии оказываются менее конкурентоспособными, поэтому проект БЕККЕРЕЛЬ был отнесен к категории «C».

Проект «Исследование глубоко подкритических систем, управляемых ускорителем, и особенностей их применения для производства энергии и трансмутации отработанного ядерного топлива (Э&T&PM)» (С. Тютюнников, Э. Левтерова) посвящен изучению реакций в урановой мишени, облученной пучками дейтронов и протонов на фазотроне. Интересные результаты по наблюдению высокоэнергетической и высокоинтенсивной эмиссии нейтронов с поверхности ядерной сборки могут быть использованы при трансмутации отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Проект нацелен на создание экспериментальной установки с «квазибесконечной» мишенью. Для определения оптимальных параметров инновационного источника нейтронов потребуется широкий спектр ядерных данных. ПКК рекомендовал продолжить работу по проекту «Э&T&PM» в 2021 г. и отнес проект к категории «B».

С отчетом по выполнению темы «Неускорительная нейтринная физика и астрофизика» и предложением по ее продлению выступил Е. Якушев. Тема включает семь проектов, направленных на изучение редких явлений, связанных со слабым взаимодействием, в которых применяются методы современной ядерной спектроскопии. Реализация всех проектов объединена общими имеющимися ресурсами и научными подходами. Помимо научных кадров в данную тему включены следующие ресурсы: лаборатория по производству и ремонту полупроводниковых детекторов; лаборатория по созданию и производству сцинтилляционных материалов для детекторов; радиохимический сектор, механические мастерские, группа компьютерного обеспечения экспериментов, группа масс-сепараторов и др.

ПКК с удовлетворением отметил международное признание заслуг коллектива, который внес весьма заметный вклад в создание установок, моделирование и анализ данных, а также его способность руководить и участвовать в экспериментах мирового уровня. ПКК поддержал планы дальнейшего развития темы, так как участие в престижных международных проектах обеспечивает доступ к передовым разработкам для развития домашних нейтринных экспериментов на двух основных экспериментальных базах — в лабораториях, расположенных на Калининской АЭС и на озере Байкал. ПКК признал важным проект Baikal-GVD как один из флагманских проектов ОИЯИ и рекомендовал продлить тему «Неускорительная нейтринная физика и астрофизика» до конца 2024 года с первым приоритетом.

Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) был создан на основе Соглашения, подписанного 26 марта 1956 г. в Москве представителями правительств одиннадцати стран-учредителей, с целью объединения их научного и материального потенциала для изучения фундаментальных свойств материи. Институт расположен в Дубне, в 120 км от Москвы, в Российской Федерации. Сегодня Объединенный институт ядерных исследований является всемирно известным научным центром, в котором фундаментальные исследования (теоретические и экспериментальные) успешно интегрированы с разработкой и применением новейших технологий и университетским образованием. Членами ОИЯИ являются 18 государств.