Место и время встречи изменить нельзя


Традиционное совещание по взаимодействию нейтронов с ядрами (ISINN-6) в этом году оказалось более доступным для ученых из дальнего, а не ближнего зарубежья. В нем приняли участие более 100 теоретиков и экспериментаторов из исследовательских центров Европы, США, Кореи и России - Москвы, Санкт-Петербурга, Гатчины и Обнинска. Этот отчет о конференции - маленькая копия с масштабного и многокрасочного полотна докладов и дискуссий, обсуждений полученных результатов и замыслов планируемых экспериментов.

Новое - это хорошо забытое старое 

Профессор Ю.В.Гапонов (РНЦ "Курчатовский институт"):

На этом совещании был представлен целый ряд очень интересных докладов в области бета-распада нейтрона и физики ультрахолодных нейтронов (УХН). Доклады по физике УХН инициированы или непосредственно посвящены новым экспериментам, которые проводили совместно ученые "Курчатовского института", ОИЯИ и Института Лауэ - Ланжевена (Франция). Эти эксперименты показали, что существует целый ряд новых эффектов, возникающих при взаимодействии УХН с поверхностью., приводящих к тому, что нейтрон либо охлаждается либо получает дополнительную порцию энергии. Этот вариант занимает сейчас всех, он не был известен, потому что выходит за рамки наших представлений о взаимодействии нейтрона с поверхностью.

Второй момент, который я хотел бы отметить, связан с тем, что именно на этом совещании стала серьезно обсуждаться тематика, связанная с бета-распадом нейтронов. Это старая, хорошо известная фундаментальная проблема, развивавшаяся преимущественно в СССР , в России - в "Курчатовском институте", ПИЯФ, ОИЯИ. Распад элементарной частицы - нейтрона - на протон, электрон и нейтрино, и измерения такого очень простого, но богатого по своим характеристикам процесса на уровне точности порядка десятых долей процента представляют очень большой интерес. Здесь есть несколько типов экспериментов - по времени жизни, проводившиеся, в частности, и дубненской группой, эксперименты с поляризованными нейтронами и эксперименты по угловым корреляциям с поляризованными нейтронами и с измерением импульсов электронов и протонов. С одной стороны вся совокупность экспериментов позволяет каким-то образом проверить то, что называется стандартной моделью слабого взаимодействия которая реализуется с достаточно большой точностью. С другой стороны, появляется возможность поставить вопрос об эффектах, которые соответствуют выходу за рамки стандартной модели. Например, существует проблема так называемых "правых" токов. С ее решением сейчас сильно продвинулись именно благодаря этим экспериментам. Есть и дополнительные вопросы. В частности, возможность существования лепто-кварков и другие задачи. На совещании было продемонстрировано, что за последние 3-4 года достаточно много экспериментальных групп в мире серьезно продвинулись в этом направлении. Если десять лет назад точность экспериментальных данных по измерению времени жизни нейтрона была на уровне 10 секунд, сегодня достигла уровня 1 секунды. Если по корреляционным экспериментам было всего два эксперимента в мире с точностью порядка 5 процентов, то сейчас уже сделано не менее четырех и готовится, это видно из докладов, еще несколько с уровнем точности порядка десятых долей процента для величины угловых корреляций между импульсом электрона и спином нейтрона.

Все это интересно и доступно российским исследователям. Физики ОИЯИ, РНЦ "Курчатовский институт", ПИЯФ работают в экспериментальных группах и в Гренобле и в Лос-Аламосе, и планируют дальнейшие эксперименты. А на совещании мы обсуждали идею совершенно нового эксперимента по так называемому радиационному бета-распаду нейтрона. Интересно измерить спектр образующихся при этом гамма-квантов и их корреляцию с другими частицами. Проведен он будет скорее всего в Институте Лауэ - Ланжевена, где находится лучший на сегодня источник УХН.

 Высокий уровень и дружеская атмосфера 

Два постоянных зарубежных участника совещания, профессор А.Штайерл (Университет Род-Айленда, США) и доктор П.Гелтенборт (Институт Лауэ - Ланжевена, Гренобль, Франция).

А.Штайерл: Совещание всегда отличается хорошей организацией и очень высоким научным уровнем. Дубна - особое место, поскольку всегда была немного впереди во многих областях физики. Наиболее мне интересная - исследования УХН - всегда была и остается здесь традиционно сильным направлением.

П.Гелтенборт: Физика УХН - достаточно специфическая область и ею занимаются буквально в нескольких центрах мира. И конечно, практически все приезжают на пучки в ИЛЛ, так что - "знакомые все лица". Но группы, приезжающие в Гренобль, друг с другом, как правило, не встречаются, а на этом совещании они имеют прекрасную возможность совместно обсудить свои результаты.

Но совещание - это не только новые и старые знакомые, это и новые идеи ...

П.Гелтенборт: Конечно, например, доклад профессора Штайерла о загадках в физике УХН дает много интересного с точки зрения направления исследований.

А.Штайерл: Новые данные приходят из разных мест - из "Курчатовского института", Гатчины, Дубны, и на этом совещании мы пытаемся их окончательно проанализировать и понять. Именно такие совещания позволяют создать коллаборации, использующие УХН в экспериментах по изучению фундаментальных явлений - времени жизни нейтрона, асимметрии в бета-распаде свободного нейтрона. Хорошее место для обмена идеями и рождения новых идей, новых экспериментов.

П.Гелтенборт: Сильное впечатление оставляет традиционно очень высокий уровень теоретической физики на совещании в Дубне. Например, доклад А.И.Барабанова "О взаимодействии УХН с веществом" - теоретическая работа высокого уровня, предлагающая новые подходы ко всем нашим экспериментальным кухням. Интересен доклад "Радиационный распад нейтрона" Р. У. Хафизова и Ю.В.Гапонова.

По сравнению с прошлогодним совещанием - заметно больше молодых людей. И общая атмосфера - как всегда теплая и дружеская, и надо отметить высокий уровень не только участников, но и группы организационно-технического обеспечения.

А.Штайерл: Что особенно приятно при известной нелегкой экономической ситуации в России.

 "В Дубне без ИРЕН не обойтись!" 

Вызвали интерес участников совещания два доклада профессора В.Е.Бунакова (ПИЯФ, Гатчина, Санкт-петербургский университет). Для наших читателей он изложил суть своих выступлений в сокращенной форме:

Это два направления, которые мне кажутся наиболее перспективными в ядерной физике низких энергий. Первое - физика элементарных частиц без ускорителей. Лет 16 назад мы с моим аспирантом теоретически увидели, что при взаимодействии низкоэнергетических нейтронов со сложными ядрами могут получиться колоссальные усиления эффектов одновременного нарушения временной инвариантности и несохранения пространственной четности (Т, Р-несохранения). Почти сразу же после предсказания, Р-несохранение было подтверждено в ЛНФ группой Л.Б.Пикельнера. Усиление, как и предсказывали, оказалось на 6 порядков. Причем, "нейтронка" была на высоте - эксперимент провели квалифицированно и быстро, мы еще и статью не успели опубликовать. А в том же Лос-Аламосе к повторению эксперимента пришлось 6 лет готовиться.

Одновременное Т,Р-несохранение пока не подтверждено и это одна из самых интересных малоисследованных проблем физики элементарных частиц. Обнаружить этот эффект можно при взаимодействии нейтрона с ядрами. Определение оптимальных условий для обнаружения этого эффекта и составляет тему моего доклада. Эта та ситуация, когда необходим тесный контакт теоретиков и экспериментаторов, и мое сотрудничество с ЛНФ продолжается, я его чрезвычайно ценю.

В этом смысле совещание, и это не только мое мнение, очень полезно, оно не парадное, а на самом деле рабочее. Мы обсуждаем реальные схемы экспериментов. И совершенно ясно, что для этого в ЛНФ нужна установка ИРЕН. Альтернатива - в физике высоких энергий. Для измерения того же эффекта требуется построить В-мезонную фабрику, а это - затраты порядка 10 млрд. долларов, тогда как на проект ИРЕН требуется около 4 млн. долларов. Конечно, при нашем безденежье не до миллиардов, но фирменное блюдо Дубны - низкие энергии. И квалификация в ЛНФ пока не утеряна, здесь занимаются совершенствованием методики эксперимента. Поэтому, когда возникает задача хорошего класса - в "нейтронке" к эксперименту всегда готовы.

 Рецепты от квантового хаоса 

А моя вторая область деятельности - квантовый хаос. Интерес к нему возник в 60-е годы, когда физики осознали, что большинство систем в природе невозможно описать точно. И когда в наше время столкнулись, например, с неустойчивостью движения спутника по орбите, этот интерес из академического превратился в финансовый. Термоядерная энергетика - с 50-х годов кажется, что еще чуть-чуть и заработают термоядерные станции. До сих пор не работают - из-за проблемы хранения плазмы. Ее надо хранить в магнитной ловушке, а движение частицы в магнитном поле всегда неустойчиво. Вообще, российская школа хаоса самая сильная - в области физики плазмы и космоса. Мы накопили колоссальный опыт в теории и эксперименте, единственное, что мы не знали слово хаос, а изучали статистические свойства ядра. А поскольку любая физика столкнется и уже сталкивается с квантовым хаосом, то моя задача - найти общие квантовые свойства для всех систем, не только для ядра. Мы имеем готовую рецептуру описания хаоса в ядрах, так что когда все столкнутся с квантовым хаосом, то ядерная физика опять окажется на переднем крае.

 Председатель Оргкомитета В.И.Фурман:

Замечу в качестве дополнения, что наш шестой по счету международный семинар является продолжением ежегодных всесоюзных двухдневных семинаров по нейтронной физике, проводившихся в ЛНФ с 1990 года. Сейчас ISINN превратился реально в ежегодную специализированную международную конференцию по применению нейтронов в фундаментальной и прикладной ядерной физике. Слово “прикладная” означает лишь приложение методов нейтронной ядерной физики для получения данных для астрофизики, конструирования ядерных и термоядерных энергетических реакторов, а также для весьма актуальной на пороге нового тысячелетия проблемы трансмутации ядерных отходов. За последние годы сформировалась оптимальная программа нашего совещания. Кроме упомянутых выше вопросов фундаментальной физики это еще и активно развивающаяся в России и Европе проблематике ядерного деления, вызванного нейтронами, изучение нестатистических закономерностей в гамма-распаде возбужденных ядер, образовавшихся после захвата медленных нейтронов, а также вопросы совершенствования экспериментальной методики. На “делительной” сессии были представлены важные результаты по открытию истинно холодного компактного деления ядра 232Th быстрыми нейтронами (группа А. Говердовского из Обнинска) и впервые детально измеренная зависимость выходов и кинетических энергий осколков от энергии вызывающих деление ядра 235U нейтронов (Ш. Зейналов с коллегами из ЛНФ). Большой интерес вызвал доклад Ю. Копача (ЛНФ), в котором были представлены результаты уникального по полноте исследования тройного деления ядра 252Cf, выполненного в коллаборации с коллегами из Германии.

Специальная сессия была посвящена обсуждению аномалий в энергетической зависимости плотности уровней возбужденных ядер, выявленных в последние годы разными методами (Б. Журавлев, Обнинск; А. Суховой и В. Хитров, ЛНФ).

По традиции солидными были две теоретические сессии, полезность которых подчеркивает то обстоятельство, что большинство экспериментаторов - участников совещания были их активными слушателями.

И, наконец, об организационной изюминке ISINNов - традиционном пикнике. Вместо обычного conference dinner мы давно проводим послеобеденный выезд на природу.

Конечно, научные дискуссии во время него не затихали, но можно было поиграть в футбол, как это с успехом делала С.Систром (Лос-Аламосская национальная лаборатория), проверить себя в арм-рестлинге или просто увлеченно пилить и рубить дрова - где еще во всей Европе будет такая возможность у Р.Гэйлера (Мюнхенский технический университет)? И даже улучшение погоды ко дню пикника участники отнесли исключительно в счет заслуг организаторов совещания...

О.Тарантина