N 27 (4017) от 2 июля 2010:

• На сессии ПКК по физике частиц:
  • Нуклотрон-М: есть ускорение тяжелых ионов!
  • ILC: время накопления новых результатов
  • Трансмутация: более экономичный вариант
• "Неделя" с Марианной Максимовской: Дубна - Сколково
• Об электронном охлаждении - в Дубне
• Сотрудничество по гелиевой оси
• Перспективы Грид-технологий в промышленности и бизнесе
• Вослед ушедшим:
  • Г.А.Лексин
  • Д.А.Мжавия
• Фестивальные вести из Болгарии
• НОВОСТИ

Версия N 27 в формате pdf

На сессии ПКК по физике частиц

Нуклотрон-М: есть ускорение тяжелых ионов!

Ход работ по модернизации нуклотрона в Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ по проекту нового коллайдера NICA для изучения сложного и загадочного явления - смешанной фазы кварк-глюонной материи был в центре внимания 33-й сессии Программно-консультативного комитета по физике частиц, состоявшейся 21-22 июня. Она проходила под председательством профессора Эгле Томази-Густафсон (Италия).

Минутой молчания члены комитета почтили память академика Алексея Сисакяна. Профессор Томази-Густафсон проинформировала членов комитета о выполнении рекомендаций 32-й сессии ПКК и о работе по оптимизации научной программы. С информацией о резолюции 107-й сессии Ученого совета ОИЯИ (февраль 2010 года) и о решениях Комитета полномочных представителей правительств государств-членов ОИЯИ (март, май 2010 года) выступил вице-директор Объединенного института профессор Рихард Ледницки.

Доклад о ходе работ по реализации проектов нуклотрон-М/NICA сделал заместитель директора ЛФВЭ имени В.И.Векслера и А.М.Балдина, заместитель главного инженера ОИЯИ Григорий Трубников. В ходе сеанса на нуклотроне-М в феврале-марте 2010 года впервые получен ускоренный пучок ионов ксенона - этот результат Г.В.Трубников назвал самым важным шагом в завершающейся модернизации ускорителя:

- Во-первых, есть совершенно уникальный источник, который может получать тяжелые ионы (это работа команды профессора Е.Д.Донца), и здесь мы абсолютно точно впереди планеты всей. А во-вторых, эти ионы не просто получили на источнике, скажем, в небольшом экспериментальном зале, они были ускорены на нуклотроне и выведены затем для физического эксперимента. Это сделано впервые за все время работы нуклотрона, причем ускорены ионы с такой тяжелой массой, как ксенон, и это сделано впервые в России.

Ситуация сложилась удивительная: по сути, сейчас нуклотрон - единственный не только в России, но и в Европе ускоритель тяжелых ионов со сверхпроводящей системой. Да, есть Большой адронный коллайдер в ЦЕРН, тоже сверхпроводящий (конечно, совсем на другую энергию, совсем другая структура машины), и он будет ускорять тяжелые ионы, в частности, свинца. Но пока в ЦЕРН работают на протонах, и тяжелые ионы они получат, может быть, через год-два. А на нуклотроне мы можем их ускорять уже сейчас.

Результат этот (как и всю многогранную активную работу по модернизации нуклотрона) члены ПКК оценили по достоинству, сопроводив выступление Г.В.Трубникова аплодисментами. Первый вопрос, который последовал после доклада, - о программе экспериментов на выведенном пучке: есть ли проработки тех задач, над которыми физики могут работать, не дожидаясь ввода в строй нового коллайдера NICA с многоцелевым детектором MPD? Оказалось, что задачу по подготовке такой программы А.Н.Сисакян поставил перед руководителями проекта в феврале 2010 года, еще до успешного завершения сеанса на нуклотроне (замечу: при том, что многие специалисты и за пределами Дубны, да и в самой Дубне в то, что на нуклотроне удастся ускорить тяжелые ионы, до конца не верили).

Программа исследований на выведенных пучках, как отметил Г.В.Трубников, сейчас формируется.

- Мы серьезно обсуждаем с китайскими коллегами, с немецкими партнерами из Дармштадта, с американскими специалистами совместные эксперименты на выведенных пучках из нуклотрона, скажем, по легким или по тяжелым ионам, - сказал он. - Очень важно доказать и показать физикам, работающим в лабораториях мира, что в Дубну можно ехать, что нуклотрон-М - это надежная машина и те задачи, которые им интересны и которые они не могут решить на других установках, мы можем реализовать для них здесь. То есть: мы даем пучки нуклотрона не только для будущих задач проектов NICA или дармштадского FAIR, но и для других интересных целей и задач, если они у кого-то будут появляться и если в других лабораториях нет таких пучков. Я считаю, что самое главное - демонстрация того, что Дубна, ОИЯИ - это надежная площадка для экспериментов на выведенных пучках.

Продолжаются работы по доведению всех систем нуклотрона (напомним, что он сооружался в трудные 90-е годы) до современного уровня. В частности, в мае 2010 года начата поистине колоссальная работа по перекладке всех кабельных трасс для модернизируемого ускорителя.

- Нуклотрон, вообще говоря, работает на кабельных трассах и на системе питания, которая в свое время делалась для синхрофазотрона, то есть этой схеме уже два-три десятка лет, - напоминает Г.В.Трубников. - Сейчас мы на четыре месяца остановили все работы на нуклотроне и занялись коренной модернизацией системы питания. Считаем, что в сентябре-октябре эта работа будет успешно закончена: мы получим установку другого класса, которая должна работать устойчиво, стабильно и, самое главное, не месяц-полтора в году - вполне серьезно обсуждаются сеансы длительностью 6-7 месяцев, как это делается на мировых установках высокого уровня.

Начало проекта NICA (напомним, что это один из самых крупных проектируемых ускорителей в мире) планируется на 2014 год. В связи с этим Григорий Трубников (на снимке) заметил:

- Нам, конечно, не хватает Алексея Норайровича Сисакяна, не хватает его мудрости, в проекте много его идей...

В течение 2010 года предстоит провести очень важную работу по формальному утверждению проекта согласно нормам и правилам, действующим в России. Она ведется совместно со специалистами ГСПИ. В январе-феврале 2010 года были взяты пробы грунта (приехавшая в Дубну бригада пробурила несколько десятков скважин, от 15 до 40 метров глубиной), чтобы подтвердить пригодность почв и природных условий для сооружения комплекса NICA/MPD. Все пробы грунтов признаны пригодными для сооружения на этой территории комплекса такого масштаба. Сейчас готовится необходимая документация (а это несколько томов, тысячи страниц) для того, чтобы проект мог быть отдан на государственную экспертизу. Планируется сделать это осенью, до ноября-декабря 2010 года. Процесс экспертизы занимает от одного до двух месяцев. И после этого, если положительное заключение Главгосэкспертизы будет получено, можно приступать к строительству.

Одновременно сотрудники ЛФВЭ и их коллеги из других научных центров России, стран-участниц ОИЯИ и мира ведут проектирование элементов и систем будущего комплекса. Важный результат ожидается осенью этого года, когда в НПО "Атом" будут изготовлены два прототипа магнитов будущего комплекса: для бустера и для коллайдера. За годы, прошедшие со времени создания нуклотрона, технологии шагнули далеко вперед, и их применение сделает новые магниты более эффективными и экономичными. Идут расчетные работы по моделированию пучка в коллайдере и другие. В соответствии с соглашением, подписанным в феврале этого года между ОИЯИ и Институтом ядерной физики имени Будкера, ведутся переговоры о том, чтобы ИЯФ в качестве вклада в проект на мощностях своего опытного производства изготавливал элементы и системы для будущего комплекса NICA. Точно так же идут переговоры (и уже что-то делается "в железе") с ИФВЭ в Протвино, Всероссийским электротехническим институтом в Москве. Очень тесные отношения, как рассказал Г.В.Трубников, поддерживаются с Дармштадтом, с институтом GSI и будущим институтом FAIR, где реализуются проекты, схожие по физической задаче. В целях экономии времени для коллайдера NICA используются расчеты и разработки, уже сделанные немецкими коллегами, а в качестве дубненского вклада в проект FAIR в ОИЯИ, например, проводились испытания сверхпроводящих магнитов для будущего комплекса в Дармштадте. "Это дорога с двусторонним движением", - заметил Григорий Владимирович.

Реальным шагом по направлению к проекту NICA стало приобретение у известного НПО "Гелиймаш" в Москве (это научно-производственное объединение занимается не только производством криогенной техники, но и снабжает жидким гелием, например, Большой адронный коллайдер в ЦЕРН; одно из его предприятий поставляет жидкий гелий и для дубненского нуклотрона) винтового компрессора для сжатого гелия производительностью 6 тысяч кубометров в час и стоимостью в миллион евро. Это фактически удвоило криогенные мощности ускорительного комплекса ЛФВЭ. Компрессор уже отработал, по полной программе и весьма эффективно, в февральско-мартовском сеансе по ускорению тяжелых ионов ксенона. Пока это самый крупный финансовый вклад в проект NICA.

Постоянные вклады идут и от стран-участниц - либо разработками, интеллектом, либо непосредственно "железом", оборудованием. Например, в Словакии разрабатываются и изготавливаются уникальные источники питания для криомагнитных элементов нуклотрона. 20 таких источников были поставлены к мартовскому сеансу, 10 из них протестированы во время сеанса. Осенью, в очередном сеансе, который запланирован на ноябрь, несколько десятков таких источников будут установлены на кольце уже как штатное оборудование нуклотрона.

Начиная со следующего года, в ЛФВЭ приступают и к еще одному важному этапу - реализации программы по тестированию элементов будущего детектора на выведенных пучках из нуклотрона.

Огромный - без преувеличения - интерес вызывает физическая программа исследований на коллайдере NICA. Для обсуждения предложений будущих экспериментов открыта "Белая книга проекта NICA" (адрес в Интернете: theor.jinr.ru/twiki-cgi/view/NICA/WebHome). Ее содержание как раз и представляет собой физическую основу программы экспериментов на проектируемом ускорительном комплексе. С докладом о ходе подготовки Белой книги на сессии ПКК выступил соруководитель проекта и директор центра NICA профессор Александр Сорин, заместитель директора Лаборатории теоретической физики ОИЯИ. Он отметил, в частности, что сегодня в Белой книге 114 авторов из 49 центров 19 стран, в том числе из 8 стран-участниц ОИЯИ.

- Наша концепция Белой книги - это использование опыта всего международного сообщества, - подчеркнул Александр Сорин в комментарии для журналистов. - В ней находит свое отражение новая физика, которая очень бурно развивается в последнее время. За последние несколько недель мы получили 11 новых статей в Белую книгу - предложения по экспериментальной программе на комплексе NICA/MPD. Среди них есть просто революционные предложения и возможности, которые ранее не были замечены и использованы. Очень важный момент: практически все эксперты в области физики соударений тяжелых ионов и исследований сверхплотной ядерной материи участвуют в написании Белой книги. Среди них все руководители коллабораций, специализирующихся в этой области. Результаты, которые мы получили на сегодняшний день, станут хорошей основой для организации 5-го круглого стола по физике на NICA, который намечено провести в рамках крупной международной конференции "Критическая точка и начало деконфайнмента". Она пройдет в Объединенном институте ядерных исследований в августе 2010 года и будет сопровождаться также школой для студентов, аспирантов и молодых ученых.

Новый амбициозный проект NICA/MPD, отметил профессор Сорин, может поставить Объединенный институт на самые передовые позиции как в фундаментальной науке, так и в развитии новых технологий, и станет лучшей памятью его инициатору и основателю, безвременно ушедшему от нас академику Алексею Сисакяну.

- Новые технологии, - сказал Александр Сорин, - возникают тогда, когда решается определенная фундаментальная задача. А здесь мы имеем комплекс задач, и эта закономерность проявляется в одном из предложений по прикладным исследованиям - использовать источник тяжелых ионов высокой зарядности в нанофизике и в медицинских приложениях. Прикладная часть, которой Алексей Норайрович всегда уделял очень большое внимание, несомненно, будет одним из важных направлений развития проекта NICA.

С докладом о многоцелевом детекторе (MPD) для изучения свойств горячей и плотной барионной материи на коллайдерном комплексе NICA на сессии ПКК выступил директор Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ профессор Владимир Кекелидзе. Во второй день работы сессии члены ПКК посетили ЛФВЭ, где ознакомились с ходом работ по модернизации нуклотрона и созданию комплекса NICA/MPD.

На сессии был заслушан ряд других научных докладов, в том числе доклады групп ОИЯИ о первых научных результатах в экспериментах на Большом адронном коллайдере (LHC) в ЦЕРН и о работах, ведущихся в рамках нового масштабного проекта - Международного линейного коллайдера (ILC). Стендовые доклады в области физики частиц представили молодые ученые.