EXON-2001

Место для проведения международного симпозиума по экзотическим ядрам EXON-2001 организаторы старались выбрать на примерно посредине между основными коллаборантами: ЛЯР, французским ядерным центром ГАНИЛ и японским - РИКЕН. Посмотрели на карту: оказался Иркутск. Значит, Байкал. А еще точнее, поселок Листвянка с его прекрасным отелем. О том, что происходило здесь 24-29 июля, мы попросили рассказать заместителя председателя оргкомитета профессора Юрия Эрастовича Пенионжкевича.

В последнее десятилетие, благодаря развитию техники эксперимента - мощным ускорителям тяжелых ионов, новой аппаратуре, например, 4 -детекторам типа ФОБОС и другим, стало возможным изучение ядер в экстремальных состояниях. "Обычные" ядра имеют определенную деформацию, температуру, соотношение протонов и нейтронов. А для ядерной физики, которая считает своей фундаментальной задачей получение уравнения состояния ядерной материи, представляют особый интерес ядра, которые мы называем экзотическими. Стабильные ядра имеют примерно равное число протонов и нейтронов. А мы сейчас стараемся получить ядра с преобладанием нейтронов, или, наоборот, с большим числом протонов. Это, например, сверхтяжелые элементы, которые синтезируются в нашей лаборатории, или, в области легких ядер, гелий-6, гелий-8, литий-11. Впервые эти ядра стали исследоваться 10 лет назад и сразу же обнаружились их удивительные свойства. Ядро лития-11, которое имеет 3 протона и 8 нейтронов, оказывается, обладает колоссальным ядерным радиусом (примерно как у урана), были зафиксированы новые виды распадов. Соответственно изменились и представления о ядерной материи, об оболочечной модели ядра. На наших ускорителях сейчас мы можем получать ядра в самых разнообразных состояниях - сильно вытянутое, разогретое, состоящее, например, из одного протона и шести нейтронов (водород-7). Возможности экспериментальной техники в этом отношении можно сравнить с генной инженерией. Причем эти исследования важны не только с фундаментальной точки зрения, но и с прикладной.

Это научное направление очень молодое, но уже сегодня интенсивно развивается и у нас в Дубне, и в крупнейших ядерных центрах мира - во Франции (ГАНИЛ), Японии (РИКЕН), Германии (GSI), Америке (Мичиганский университет). Тематика интереснейшая и обсуждается на различных научных форумах каждый год. Однако коллаборационное совещание ЛЯР – ГАНИЛ – РИКЕН по этой тематике было проведено впервые. И это не случайно. Эти три научных центра имеют наибольшие достижения в этой области.

Мы решили не делать глобальной конференции, с большим числом участников. Наша идея - провести координационное совещание, ведь эксперименты идут и во Франции, и в Японии, часто дублируют друг друга. Кроме научных докладов о последних результатах, мы запланировали ряд семинаров, на которых обсуждались планы по проведению исследований и дальнейшего сотрудничества. Сегодня в научной среде конкуренция становится практически невозможной - эксперимент дорогостоящий, для него необходимы большие средства и большие установки. Добиться результата можно только совместными усилиями. Кстати, о мировом интересе к этой тематике свидетельствует "география" участников - Бельгия, Бразилия, Англия, Франция, Финляндия, Германия, Япония, Польша, Румыния, Швейцария, Словакия, Америка, Италия, Украина. Было сделано более 50 докладов, мы их разделили по направлениям.

Здесь, конечно, лидировала Дубна, приоритет наших исследований подчёркивался всеми участниками. 3 доклада были представлены от Дубны по этой тематике - В.К.Утенковым, А.Г.Попеко и И.И.Зварой. В этих докладах были подробно доложены результаты синтеза изотопов 114 и 116-го элементов, полученные недавно в Дубне, а также рассмотрены перспективы развития этих работ с использованием нового масс-сепаратора “МАША” и химических методов идентификации новых элементов. Несколько лет назад подобного рода эксперименты были начаты в Беркли (США), в результате были обнаружены ядра, которые авторы работы идентифицировали, как один из изотопов 118-го элемента. Поскольку в экспериментах использована относительно простая реакция – ядра свинца-208 облучались ионами криптона-86, повторить эффект решили в нескольких мировых центрах, в том числе в ГАНИЛ и в РИКЕН. Результат оказался отрицательным. Спустя некоторое время американскими участниками этого эксперимента было объявлено об ошибочности открытия 118-го элемента. Это еще раз свидетельствует о чрезвычайной сложности экспериментов и необходимости тщательнейшего анализа экспериментальных результатов. О программе по синтезу сверхтяжелых элементов рассказывалось в докладах Ж.Петера (ГАНИЛ) и М.Охта (Япония). Поскольку основным каналом распада сверхтяжелого составного ядра является его деление на два осколка, то важную информацию об образовании сверхтяжелых ядер в той или иной реакции можно получить, исследуя свойства осколков деления. Несколько экспериментальных докладов - М.Г.Иткис (Дубна), В.Тржаска (Ювяскюля, Финляндия), Ю.В.Пятков (МИФИ Москва), а также теоретических В.Шмидт (Гиссен ФРГ), Я.Аритомо (Дубна), Ф.А.Гареев (Дубна) были посвящены этой проблеме.

Здесь обсуждались новые виды распадов, новые эффекты, обнаруженные в результате совместных экспериментов. Чрезвычайно интересный результат был должен Д.Гиймо-Мюллер (ИЯФ, Франция), В.Миттигом (ГАНИЛ, Франция), Х.Сакураи (РИКЕН, Япония), Н.Аои (РИКЕН, Япония). Коллаборантами обнаружено нарушение правила влияния замкнутых ядерных оболочек с магическим числом нейтронов на стабильность ядер. Ядра с замкнутой нейтронной оболочкой (N=20) оказались деформированными, дважды магическое ядро кислорода-28 оказалось нестабильным, что противоречит всем нашим прежним представлениям о свойствах ядер. Эти доклады еще раз подтверждают важность синтеза и исследования свойств экзотических ядер.

Новым направлением ядерной физики является получение интенсивных пучков радиоактивных ядер и их использование для получения новых экзотических ядер и исследования их свойств. Практически во всех ведущих научных центрах создаются фабрики радиоактивных пучков (ГАНИЛ, РИКЕН, Дармштадт, Дубна – проект ДРИБС, Мичиган и др.). Общий обзор ситуации с получением пучков радиоактивных ядер представил председатель Комиссии по ядерной физике Европейского физического сообщества С.Галес (Франция). О создании фабрик радиоактивных пучков рассказали М.Ишихара (РИКЕН), Г.Мюнценберг (Дармштадт, ФРГ), Х.Гейсел (Дармштадт, ФРГ), Г.Г.Гульбекян (Дубна). Все эти комплексы начнут работать уже через несколько лет, и здесь чрезвычайно важно сотрудничество как в области техники ускорителей, так и в подготовке совместных экспериментов.

Несмотря на то, что крупные фабрики радиоактивных пучков пока создаются, физики уже имеют возможность получать на более простых установках пучки радиоактивных ядер с интенсивностью до 106 ядер в секунду. И на них уже получены уникальные результаты. В Дубне в Лаборатории ядерных реакций с использованием пучка 6Не и мишени из трития синтезировано ядро сверхтяжелого изотопа водорода (5Н). Об этом сообщалось в докладах А.А.Коршенинникова и М.С.Головкова. Этот эксперимент был важным в сотрудничестве Дубна – ГАНИЛ - РИКЕН и еще раз показал эффективность и необходимость подобного сотрудничества. Интересные экспериментальные и теоретические результаты представлены о ядрах, имеющих нейтронное гало. Эти ядра были обнаружены недавно и имеют также необычные свойства, которые исследуются в реакциях с радиоактивными пучками. Об этом рассказывалось в докладах Н.Г.Болена (Берлин, ФРГ), Г.Анагностатоса (Греция), К.Икеда (РИКЕН), Д.Балабански (София, Болгария), А.Чанто де Торедо, (Бразилия), Н.К.Скобелева (Дубна), М.Петрашко (Румыния).

Обычно это мероприятие на конференциях проходит скучновато - председатель не спрашивает, а просит ведущих ученых подвести итоги конференции, и в ответ, как правило, повторяются идеи, высказанные каждым в своем докладе. У нас было четыре "чермана" и все обсуждения велись с точки зрения сотрудничества. Говорилось о проектах, проблемах реализации, о конкретных мерах, например, об обмене мишенями, детекторами, аппаратурой. То есть всю "физику" мы обсудили на пленарных заседаниях, а "круглый стол" был посвящен больше техническим вопросам, и многие из них были решены. Например, для Франции оказалось очень интересным и перспективным участие во второй фазе проекта DRIBs, так что наметилась еще одна коллаборация.

Очень удачно сочеталось обсуждение "экзотических" проблем ядерной физики с первозданной природой озера Байкал. Купаться было нельзя (температура воды 10 градусов, хотя некоторые энтузиасты и пытались это сделать). Были экскурсии по Байкалу, на острова, в Иркутск по декабристским местам. Местность для японцев оказалась ритуальной, около Иркутска содержалось много пленных после Японской войны.

Приятно удивили иностранцев профессора Иркутского университета. На симпозиуме они рассказали о большом физическом эксперименте по изучению нейтрино. Лед в Байкале (самой чистой в мире воды) используется в качестве сцинциллятора, с которого снимаются сигналы фотоумножителями. Не меньший интерес вызвало посещение находящегося недалеко от Листвянки Лимнологического института, в котором изучаются физика, геология, флора и фауна Байкала. И еще очень повезло с погодой. В то время, как Москва и окрестности изнывали от 35-градусной жары, на берегах Байкала светило, но не обжигало солнце, а дожди начались только после нашего отъезда.

Итогом совещания можно считать не только признание всеми участниками его целесообразности и эффективности, но и то, что место проведения следующего форума тоже должно быть "экзотическим". Где именно? В России - Кижи, Валаам, Соловки. А смещение к европейской стороне можно объяснить присоединением к коллаборации ЛЯР - ГАНИЛ - РИКЕН еще одного участника - лаборатории GSI (Германия), что собственно и произошло на симпозиуме.

Галина Мялковская