Российские ученые создадут источник комптоновского излучения | Новости науки
Источник комптоновского излучения НЦФМ станет уникальным инструментом для развития нового перспективного направления физики — ядерной фотоники.
Ведущие ученые обсудили развитие источника комптоновского излучения — уникальной научной установки, планируемой к созданию в Национальном центре физики и математики. Выездное совещание секции № 6 «Ядерная и радиационная физика» Научно-технического совета НЦФМ и Совета Российской академии наук по фундаментальной ядерной физике состоялось в Калининграде при поддержке Госкорпорации «Росатом», НЦФМ и Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта.
Специалисты из ведущих научных институтов и университетов России обсудили развитие научной программы, концепцию и эскизное проектирование подсистем источника комптоновского излучения (ИКИ) НЦФМ в ходе более чем 40 докладов и круглых столов.
«Для Балтийского федерального университета совместное выездное совещание — стратегически важное мероприятие, потому что во многом технологическое развитие страны определяют участники НЦФМ. Нам очень важно включиться в проект ИКИ НЦФМ», — отметил проректор по научной работе БФУ имени Им. Канта Максим Демин.
Академик РАН Борис Шарков, сопредседатель НТС НЦФМ, спецпредставитель директора по сотрудничеству с российскими и международными научными организациями ОИЯИ, представил в своем докладе, как организованы работы по созданию ИКИ НЦФМ.
«Создание источника комптоновского излучения включает развитие следующих основных направлений: это подготовка экспериментов, создание ускорителей, капитальное строительство, создание инженерно-технической инфраструктуры и цифровая сетевая интеграция. Планируется, что на установке будет шесть экспериментальных станций, вокруг которых естественным путем будут складываться коллаборации по ходу развития проекта. Для каждой исследовательской станции проекта будут обозначены краткая аннотация эксперимента, состав коллаборации, этапы работы по созданию станции, техническое описание станции, организационная структура эксперимента с определением обязанностей и ответственности, оценка стоимости и закупка оборудования для станции. Перед нами стоит амбициозная задача — сформировать лицо новой уникальной экспериментальной установки, иначе игра не стоит свеч. Те методы, которые мы развиваем, должны иметь спрос в трансфере технологий. Научно-техническая программа ИКИ уже опубликована в журнале „Физмат“ НЦФМ, но научная программа — это живой организм, который сегодня можно дополнять новыми идеями», — рассказал Борис Шарков.
Главный научный сотрудник ОИЯИ член-корреспондент РАН Леонид Григоренко отметил, что технический облик ИКИ НЦФМ будет утвержден в этом году, поэтому ключевые дополнения научной программы должны быть в ближайшее время предложены учеными, которые планируют реализовать эксперименты на установке.
Член-корреспондент РАН Николай Завьялов, сопредседатель направления НЦФМ «Ядерная и радиационная физика», директор Института ядерной и радиационной физики РФЯЦ-ВНИИЭФ, представил доклад «Создание исследовательских станций и проведение экспериментов на комплексе ИКИ. Подготовка к старту проекта ИКИ НЦФМ в 2025 году». Во время выступления он отметил, что в течение двух лет сформированы научные кооперации для реализации всех систем ИКИ НЦФМ и создано техническое задание на создание этого ускорительного комплекса.
Ученый рассказал, что комплекс будет включать два линейных ускорителя электронов (один с диапазоном энергии до 2 ГэВ, второй — десятки мегаэлектронвольт), два кольцевых накопителя электронов, лазерные системы и шесть исследовательских станций, на которых будут проводить ключевые эксперименты научной программы ИКИ НЦФМ. Планируется, что комплекс создадут в течение пяти лет с момента начала финансирования строительства. Его наедются получить уже в следующем году.
По словам Николая Завьялова, сегодня научная кооперация НЦФМ создает лабораторию ядерной фотоники класса «мидисайенс». Ее главная задача — расчетно-экспериментальное обоснование реализации ИКИ НЦФМ и разработка экспериментальных методик для выполнения научной программы. В этом году ученые планируют начать проводить исследования в этой лаборатории.
Научный руководитель НЦФМ академик РАН Александр Сергеев на совещании представил доклад «О перспективах установок класса «мегасайенс» в Национальном центре физики и математики», где рассказал, как взаимно дополняют друг друга два проекта НЦФМ класса «мегасайенс».
«Мощное гамма-излучение будет генерироваться на двух установках НЦФМ класса „мегасайенс“ — в многофункциональном ускорительном комплексе с ИКИ НЦФМ и в Центре исследования экстремальных световых полей с лазером экзаваттной мощности. И мы видим синергию в этих двух проектах. Во-первых, для ИКИ и экзаваттного лазера разрабатываются одинаковые сверхкороткоимпульсные твердотельные лазеры с диодной накачкой. Во-вторых, экзаваттный лазер будет давать гигантское количество фотонов, которые можно будет использовать в экспериментах по нелинейному комптоновскому излучению в ИКИ НЦФМ. Еще один момент синергии следующий: экзаваттный лазер позволит создать более короткоимпульсные и более высокоэнергетичные источники гамма-излучения, чем в ИКИ НЦФМ, что откроет новые захватывающие перспективы для ядерщиков и ускорительщиков. Мы явно находимся в синергии: в НЦФМ есть синергия и задач, и подходов к их решению, и людей, которые вокруг НЦФМ собрались», — резюмировал Александр Сергеев.
В конференции приняли участие исследователи Института физики микроструктур РАН, Института проблем технологии микроэлектроники РАН, Института прикладной физики им. А. В. Гапонова-Грехова РАН, Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН, Объединенного института ядерных исследований, ЦКП «СКИФ» Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН, МГУ имени М. В. Ломоносова, РФЯЦ-ВНИИЭФ, НИЯУ МИФИ, БФУ имени Им. Канта, НГТУ (НЭТИ), ТГУ, ТПУ и Сколтеха.
Запись совещания выложена в тематическом плейлисте ВКонтакте НЦФМ. Проект научной программы источника комптоновского излучения НЦФМ опубликован в Научно-техническом журнале «Физмат».