20 января 2025 года в Доме международных совещаний состоялась 61-я сессия Программно-консультативного комитета (ПКК) ОИЯИ по физике частиц. Статус мегасайенс-проекта NICA — традиционно в центре внимания членов ПКК. В ходе заседания были рассмотрены отчеты о реализации текущих проектов, а также предложения по инициации новых и продлению завершающихся.
Сотрудники Объединенного института поделились последними результатами научной работы в рамках международных коллабораций. Завершила мероприятие сессия постерных докладов молодых ученых.
На открытии заседания председатель ПКК по физике частиц Ицхак Церруя ознакомил участников с информацией о выполнении рекомендаций предыдущей сессии. Члены Комитета заслушали сообщение вице-директора ОИЯИ Владимира Кекелидзе о резолюции 136-й сессии Ученого совета (сентябрь 2024 года) и решениях Комитета полномочных представителей правительств государств-членов ОИЯИ (ноябрь 2024 года).
C докладом о реализации проекта Нуклотрон-NICA выступил заместитель начальника ускорительного отделения ЛФВЭ ОИЯИ Анатолий Сидорин. Он отметил основные результаты, достигнутые в 2024 году. Одним из самых ярких событий прошлого года стал технологический пуск коллайдера NICA, в котором принял участие Президент Российской Федерации Владимир Путин. В преддверии пусконаладочного сеанса на NICA, который будет проходить с января по август 2025 года, был завершен монтаж основных элементов магнитно-криостатной системы. Согласно представленной Анатолием Сидориным программе будущих работ, параллельно со сборкой коллайдера и линии транспортировки пучка будет произведена настройка отдельных функциональных элементов комплекса. В ходе предыдущих сеансов с целью наиболее эффективной генерации пучка Xe была оптимизирована работа источника тяжелых ионов KRION-6T, линейного ускорителя HILAC и канала транспортировки пучка. «Все системы готовы к накоплению пучка при энергии инжекции, — подчеркнул Анатолий Сидорин. — Уже в ближайшем будущем мы ожидаем значительное увеличение интенсивности пучка в несколько раз».
Заместитель главного инженера ЛФВЭ ОИЯИ Константин Мухин доложил о готовности инженерной инфраструктуры NICA. В 2024 году Институтом была получена новая лицензия на сооружение радиационных источников, без которой было бы невозможно продолжать создание коллайдера NICA, а также разрешение на введение в строй реконструированной главной понижающей подстанции ОИЯИ № 1 «Дубна», расположенной на территории ЛФВЭ. Ее мощность составляет 40800 кВ, из которых 34300 кВ будет приходиться на объекты Объединенного института.
Окончены основные строительные работы в здании №17 коллайдерного комплекса NICA. Инженерное оборудование систем водяного охлаждения и электропитания готово к вводу в эксплуатацию коллайдера и детектора MPD. Завершается подготовка оборудования системы криогенного обеспечения: произведены сателлитные рефрижераторы и необходимое компрессорное оборудование, установлены и протестированы криогенные трубопроводы для подачи жидкого гелия в коллайдер. Сотрудниками ЛФВЭ проделан значительный объем работы по автоматизации инженерных систем ускорительного комплекса.
С докладом о ходе реализации эксперимента BM@N выступил начальник научно-экспериментального отдела барионной материи на Нуклотроне в ЛФВЭ ОИЯИ Михаил Капишин. В фокусе коллаборации BM@N — калибровка системы времени пролета и разработка методов определения центральности в столкновениях Xe-CsI при энергии 3,8 A ГэВ. На вычислительных ресурсах ЛИТ ОИЯИ продолжается обработка данных, полученных в ходе прошлых экспериментов. Члены коллаборации обсуждают результаты исследования процессов образования протонов, дейтронов и тритонов в аргон-ядерных взаимодействиях при энергии 3,2 А ГэВ. Как сообщил Михаил Капишин, по данной теме готовится новая публикация. Кроме того, были представлены предварительные результаты исследования спектров нейтронной эмиссии во взаимодействиях Xe+CsI при энергии 3,8 A ГэВ. Следующий физический сеанс с пучком ксенона при энергии 2–3 А ГэВ состоится в 2025 году.
О развитии проекта детектора спиновой физики на коллайдере NICA рассказал заместитель директора ЛЯП ОИЯИ, соруководитель коллаборации SPD Алексей Гуськов. Состав участников пополнился двумя новыми организациями: NRF: iThemba LABS (ЮАР) и Институтом технологий и прикладных исследований (InSTEC, Куба), которые подписали меморандумы о взаимопонимании. В настоящее время ведутся переговоры о сотрудничестве с университетом Шаньдун (Китай), Научно-техническим университетом Китая (USTC) и Институтом ядерных наук «Винча» (Сербия). Алексей Гуськов также сообщил, что в ноябре 2024 года новым главным конструктором SPD был назначен заместитель главного инженера ЛФВЭ ОИЯИ Николай Топилин. Немаловажным событием стала публикация в первом номере нового журнала ОИЯИ «Natural Science Review» технического проекта (TDR) детектора SPD.
Во второй половине 2024 года участники коллаборации начали активную работу по разработке и созданию детекторов и подсистем первой стадии проекта SPD: сверхпроводящего соленоида и сопутствующей криогенной системы, мюонной системы, трекового детектора на основе straw-трубок, центрального трекера на основе детекторов Micromegas, счетчика пучковых соударений (BBC), калориметра нулевого угла (ZDC) и торцевой части электромагнитного калориметра (ECal). Проведена работа по подготовке необходимой компьютерной инфраструктуры и программного обеспечения для обработки и анализа данных. Так, в ходе первого Монте-Карло моделирования на вычислительной инфраструктуре ПИЯФ НИЦ «Курчатовский институт» в декабре 2024 года было получено более 500 терабайт данных. В рамках подготовки второй стадии эксперимента продолжаются научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по созданию кремниевого вершинного детектора, а также времяпролетной (TOF) и черенковской (FARICH) систем для идентификации частиц.
Статус и основания для продления проекта многоцелевого детектора MPD представил главный научный сотрудник сектора идентификации элементарных частиц ЛФВЭ ОИЯИ, руководитель коллаборации MPD Виктор Рябов. В рамках первого этапа эксперимента завершается изготовление основных элементов всех подсистем детектора. На данный момент уже изготовлены и находятся на стадии сборки, тестирования и калибровки: силовой углепластиковый каркас, система измерения времени пролета (TOF), передний адронный калориметр (FHCal) и быстрый передний детектор (FFD). Виктор Рябов также сообщил, что в настоящее время готово около 83% компонентов электромагнитного калориметра (ECal). Подготовку оставшихся модулей планируется завершить к апрелю 2025 года, после чего начнется сборка полусекторов («корзин») калориметра и их установка. Сборка и тестирование время-проекционной камеры (TPC) начнется уже в мае, а ее установка в экспериментальный павильон намечена на осень 2025 года.
В рамках программы исследований были проведены измерения характеристик различных типов частиц, включая легкие мезоны и гипероны, резонансы, легкие ядра и (гипер)ядра, прямые фотоны и дилептоны. Установка MPD в базовой конфигурации сможет с высокой эффективностью измерять коллективные потоки и корреляции частиц в зависимости от центральности столкновений, поперечного импульса и быстроты частиц. Последние результаты исследований были представлены на международных конференциях и рабочих совещаниях. За все время работы коллаборации более 250 научных материалов было опубликовано в реферируемых журналах. «Запуск экспериментальной установки до конца 2025 года остается нашим главным приоритетом, — подчеркнул Виктор Рябов. — У MPD есть все шансы стать флагманским проектом в области исследований столкновений тяжелых ионов, сопоставимым с другими аналогичными экспериментами в данном диапазоне энергий».
С предложением открытия нового проекта, посвященного участию ОИЯИ в программах международных ускорительных нейтринных экспериментов NOvA, T2K, FASER и NA65 (DsTau), выступила заместитель начальника Научно-экспериментального отдела физики элементарных частиц ЛЯП ОИЯИ Людмила Колупаева.
В последние несколько лет сотрудники Объединенного института значительно способствовали развитию данных экспериментов и получению на них результатов, занимая в том числе руководящие позиции в этих коллаборациях. Предложенная инициатива направлена на объединение участия ОИЯИ в NOvA, T2K, FASER и DsTau в один проект в рамках Проблемно-тематического плана. Она призвана поспособствовать усилению интеллектуального вклада Института в развитие этих экспериментов благодаря синергии подгрупп, поддержке и интенсификации существующих видов деятельности, а также появлению новых задач. Такие научные цели способны привлечь студентов и молодых сотрудников ОИЯИ в проект, тем самым обеспечивая большой потенциал для расширения заметного участия ОИЯИ в одном из самых перспективных направлений современной физики частиц.
«Физика нейтрино представляет собой увлекательную и стремительно развивающуюся область современного научного знания, — отметила Людмила Колупаева. — Мы вступаем в новую эру прецизионных измерений свойств этих загадочных частиц, что открывает перед нами отличные возможности для больших научных достижений».
Научные группы ОИЯИ продолжают активно участвовать в физических программах экспериментов на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРН. С докладами о результатах, полученных в экспериментах, выступили Елена Рогочая (ALICE), Иван Елецких (ATLAS) и Владимир Каржавин (CMS).
Во второй половине дня члены Программно-консультативного комитета заслушали два научных доклада. Статус программы SRC в проекте HyperNIS+SRC представила старший научный сотрудник ЛФВЭ ОИЯИ Мария Пацюк. Об исследованиях темной материи в физических экспериментах с фиксированной мишенью рассказал старший научный сотрудник сектора Стандартной модели ЛТФ ОИЯИ Алексей Жевлаков.
В ходе заседания были подведены итоги конкурса докладов молодых ученых по исследованиям в области физики частиц. Победителем конкурса докладов стал старший инженер сектора инжекции ЛУ-20 ЛФВЭ ОИЯИ Алексей Сливин с докладом «Создание станций ИСКРА и СИМБО для прикладных исследований на пучках ионов высоких энергий. Испытание микросхем на радиационную стойкость c помощью импульсных ионных пучков низких энергий на станции СОЧИ». Он представит этот доклад на 137-й сессии Ученого совета, которая пройдет в феврале 2025 года.
В рамках программы сессии члены ПКК встретились с дирекцией ОИЯИ. По итогам заседания были приняты рекомендации ПКК и рассмотрены предложения в повестку следующей, 62-й сессии, которая состоится в июне 2025 года.
