В глубинах атомного ядра

Понедельник, 17 августа 2015 16:10

С 29 июня до 3 июля в СПбГУ прошла LXV Международная конференция «Ядро 2015. Новые горизонты ядерной физики, ядерной энергетики, фемто- и нанотехнологий».

В ней приняли участие около 100 ученых-физиков из России, США, Швейцарии, Казахстана, Украины. Большое пленарное заседание 30 июня в Актовом зале здания Двенадцати коллегий было посвящено 60-летию Объединенного института ядерных исследований (г. Дубна).

На конференции «Ядро 2015. Новые горизонты ядерной физики, ядерной энергетики, фемто- и нанотехнологий» рассматривались не только проблемы фундаментальной ядерной физики, но и прикладные вопросы, связанные с ядерной энергетикой, а также с ядерно-физическими технологиями получения радионуклидов, применяемых в медицинских исследованиях.

В последние годы внимание общества к ядерной физике возрастает. Открытие бозона Хиггса в 2012 году подтвердило стандартную модель, описывающую поведение всех элементарных частиц. Но это только 4 % вещества Вселенной. А есть еще 23 % так называемой темной материи и 73 % темной энергии, о которых мы мало что знаем, — объяснил член-корреспондент РАН В. Л. Аксёнов, заместитель заведующего кафедрой ядерно-физических методов исследований СПбГУ, директор Петербургского института ядерной физики им. Б. П. Константинова (ПИЯФ). — Перед нами встал вопрос: а что же дальше? Все усилия ученых, работающих в области ядерной физики, направлены сегодня на осмысление того, что предстоит сделать в ближайшем будущем. А также на более глубокое изучение структуры атомного ядра и явлений, которые выходят за рамки стандартной модели» (см. Подписано соглашение о создании научно-образовательной национальной ассоциации «Исследовательские установки МЕГА-класса»).

Профессор Виктор Аксёнов рассказал, что в Гатчине в ПИЯФ, который входит в состав НИЦ «Курчатовский институт», строится самый крупный реактор для нейтронных исследований в мире, технический энергетический пуск которого намечен на 2018 год. Его мощность будет 100 мегаватт, т.е. почти вдвое больше, чем у крупнейшего из ныне существующих реакторов такого типа в Европейском центре нейтронных исследований — институте Лауэ-Ланжевена (Гренобль, Франция), мощность которого 57 мегаватт. С этим центром ученых ПИЯФ и СПбГУ связывает давнее тесное сотрудничество (см. 134. Материалы ректорского совещания от 09.12.2013, п.1). Виктор Аксёнов отметил также, что студенты-физики Университета старших курсов активно участвуют в проведении исследований на оборудовании ПИЯФ — в том числе на реакторе ВВР-М и на ускорителе протонов синхроциклотроне. Студенты и аспиранты СПбГУ принимают участие и в конференции «Ядро 2015», выступают здесь с докладами.

Для того, чтобы заглянуть вглубь крохотного атомного ядра, как выясняется, нужны огромные усилия, огромные энергии и огромные ускорители. Слова «самый большой» не раз звучали на конференции. Например, самый большой в мире синхрофазотрон был запущен в апреле 1957 г. в Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ), который создавался как международная межправительственная организация усилиями 12 стран Восточной Европы и как «наш ответ» Европейскому центру ядерных исследований (ЦЕРН). А сегодня в Дубне строится ускоритель тяжелых ионов NICA — «младший брат» Большого адронного коллайдера (БАК). При этом задачи, которые будут решаться на коллайдере NICA, существенно расширят горизонт исследований физики сверхрелятивистских ядерных столкновений, ведущихся на БАК. Очень важно, что этот новый современный коллайдер NICA будет работать в России.

Исследованиям, проводимым в Объединенном институте ядерных исследований, были посвящены многие доклады участников конференции «Ядро 2015». Как сообщил Дмитрий Каманин, начальник отдела международного сотрудничества ОИЯИ, сегодня в Дубне проводят исследования ученые из 750 научных центров 63 стран мира. Физики СПбГУ — в их числе... Но и в нашем Университете совместные исследования с учеными из Дубны — давняя традиция. Например, один из грантов СПбГУ по Мероприятию 2, финансирование которого открыто в этом году, получила тема «Математические методы и вычислительные алгоритмы для исследования спектральных задач квантовой теории». Разработчики проекта — профессор Сергей Яковлев, заведующий кафедрой вычислительной физики СПбГУ, и доктор физико-математических наук Александр Мотовилов, начальник сектора «Малочастичные системы» ОИЯИ, — не просто участники конференции «Ядро 2015». В рамках конференции они проводят секцию № 5 «Применение теории систем нескольких частиц в ядерной и атомной физике». Это традиционная тематика, которую заложили фундаментальными трудами в этой области известные универсанты академик РАН С. П. Меркурьев (их учитель) и академик РАН Л. Д. Фаддеев.

Благодаря грантам СПбГУ по Мероприятию 2 сегодня продолжается участие Университета в крупнейшем мировом эксперименте на тяжелых ионах ALICE по поиску и исследованию кварк-глюонной плазмы на БАК в ЦЕРНе (см. 176. Материалы ректорского совещания от 06.10.2014, п.1). Подготовка эксперимента ALICE и исследования, ведущиеся с 1992 года в лаборатории физики сверхвысоких энергий (руководитель Г. А. Феофилов), включают теоретическую проработку физической программы, анализ новейших экспериментальных данных на основе современных информационно-вычислительных грид-технологий, а также участие в развитии экспериментальной базы.

— Энергия и интенсивность частиц, ускоряемых адронным коллайдером, неуклонно возрастает, и используемые в настоящее время детекторы элементарных частиц уже не могут справиться с новыми задачами, — объяснил доцент Владимир Жеребчевский, заведующий учебной лабораторией ядерных процессов СПбГУ. — Работы с новейшими детекторными комплексами для эксперимента ALICE ведутся не только в крупнейших университетах Италии, Кореи, Франции, но и в СПбГУ. Недавно из ЦЕРНа мы получили уникальные пиксельные детекторы (в России таких ни у кого нет!), и сейчас в нашем Университете ведутся их испытания на стендах, разработанных учеными СПбГУ. График экспериментальных исследований очень плотный, а на очереди уже следующие разработки.

Важная роль СПбГУ в подготовке эксперимента ALICE была отмечена в пленарном докладе ведущего сотрудника ЦЕРН Вито Манзари «The new Inner Tracking System of the ALICE experiment: physics, design and performance» («Новая внутренняя трековая система эксперимента ALICE: физика, проектирование и результаты»). После этого выступления в учебной лаборатории ядерных процессов СПбГУ с участием В. Манзари продолжилось обсуждение результатов, полученных в СПбГУ по исследованию новейших кремниевых пиксельных детекторов для ALICE. Вито Манзари высоко оценил работы коллег из Санкт-Петербургского университета, а также отметил важность и значимость процесса обучения студентов и аспирантов в учебной лаборатории.

А профессор Техасского университета A&M (Texas A&M University, США) Владилен Гольдберг после своего доклада на конференции вспомнил, как в конце 1990-х он читал лекции студентам-физикам СПбГУ: «Время тогда было тяжелое, аудитории отапливались плохо, поэтому я разрешал студентам сидеть на занятиях в верхней одежде. Но они приходили и упорно учились — по 6 часов лекций подряд, да еще вечером. Университет всегда был демократичным, можно было быстро решить вопросы — например, включить в материалы лекций  для старшекурсников результаты новейших исследований по ядерной физике…».Сотрудничество ученых СПбГУ с коллегами из Циклотронного института Texas A&M University сегодня также продолжается: они участвуют в совместных экспериментах в области ядерной астрофизики.

Об известности и значимости конференции «Ядро 2015» свидетельствует и приезд в СПбГУ профессора А. В. Шебеко, ведущего научного сотрудника Харьковского физико-технического института. В Россию с Украины он добирался не прямым поездом «Харьков-Москва», а окольными путями, через Беларусь. В 1990-е годы Александр Шебеко защищал докторскую диссертацию в диссовете по ядерной физике при СПбГУ, а теперь результаты своих исследований на стыке физики элементарных частиц, квантовой теории поля и ядерной физики он обязательно обсуждает с коллегами-учеными СПбГУ.

Игорь ТИХОНРАВОВ
Фото М. Волкова

Прочитано 1030 раз