21 января 2022

Готовится к вводу в строй второй сепаратор для Фабрики сверхтяжелых элементов

Объединенный институт ядерных исследований готовит к вводу в эксплуатацию новый сепаратор Фабрики сверхтяжелых элементов (Фабрики СТЭ) в Лаборатории ядерных реакций им. Г. Н. Флерова. По плану второй газонаполненный сепаратор ядер отдачи DGFRS-III (Dubna Gas-Filled Recoil Separator) начнет свою работу в первой половине 2022 года. Первые эксперименты на DGFRS-III по химии 112-го и 114-го элементов проводятся при поддержке мегагранта Минобрнауки РФ.

DGFRS-III ориентирован на изучение химических свойств сверхтяжелых элементов и ядерную спектроскопию тяжелейших нуклидов. Основной задачей его предшественника – сепаратора DGFRS-II, запущенного в 2020 году, — является синтез и изучение свойств радиоактивного распада сверхтяжелых элементов Периодической таблицы. Напомним, что первый газонаполненный сепаратор в ЛЯР был создан на циклотроне У-400. С его помощью были впервые синтезированы сверхтяжелые элементы от 113 до 118.

Сепаратор DGFRS-III был доставлен в Дубну в декабре 2020 года, и в течение 2021 года было проведено подключение и отладка всех его инженерных систем: вакуумной системы, системы охлаждения, электропитания, управления. Изготовителем установки выступил давний партнер ОИЯИ, французская компания SIGMAPHI, а его разработка велась специалистами данной фирмы совместно с учеными ОИЯИ.

В конце 2021 года сепаратор был включен, и на нем начались тестовые эксперименты: вначале с альфа-частицами, а затем – с пучком тяжелых ионов. Эти испытания проходят успешно и близятся к завершению, после чего сепаратор будет готов к работе.

В настоящий момент швейцарские ученые из Института Пауля Шеррера (PSI) проводят подготовительную часть работ по созданию детектирующей установки для изучения химических свойств сверхтяжелых элементов, которая в дальнейшем будет смонтирована с сепаратором DGFRS-III. Доставка установки в Дубну запланирована на март – начало апреля 2022 года. В ближайших планах ученых Лаборатории ядерных реакций и Института Пауля Шеррера – провести эксперимент по изучению химических свойств 112-го (Сn) и 114-го (Fl) элементов Периодической системы при помощи реакции слияния ядер 48Са и 242Pu уже в мае-июне этого года.

Напомним, что в 2020 году Объединенный институт ядерных исследований стал одним из победителей конкурса на предоставление мегагрантов Минобрнауки РФ с проектом «Сверхтяжелые ядра и атомы: пределы масс ядер и границы Периодической таблицы Д. И. Менделеева», научным руководителем которого является академик Ю. Ц. Оганесян, научный руководитель Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ, административным руководителем — А. В. Карпов, ученый секретарь ЛЯР. Эксперимент по химии 112-го и 114-го элементов, запланированный к реализации в первой половине 2022 года, является ключевой задачей этого года в рамках данного гранта.

В марте 2019 года в Лаборатории ядерных реакций была введена в строй Фабрика сверхтяжелых элементов и запущен ускоритель ДЦ-280. Первый сепаратор для этого ускорителя – DGFRS-II – после серии тестовых экспериментов был введен в эксплуатацию в конце ноября 2020 года, когда были начаты первые рабочие эксперименты на Фабрике, проходившие в течение всего 2021 года. На Фабрике были синтезированы три химических элемента: 112 (Cn), 114 (Fl) и 115 (Mc), при этом число полученных ядер московия и флеровия кратно превысило количество ядер, полученных во всех лабораториях мира, вместе взятых.