Премии ОИЯИ-2001

В соответствии с регламентом в ноябре 2001 года научно-технические советы лабораторий рассмотрели предложения на соискание премии ОИЯИ за 2001 год. Выдвинутые работы были обсуждены на заседании жюри, которое вынесло свое решение на утверждение Ученого Совета ОИЯИ. Сегодня мы публикуем комментарий председателя жюри вице-директора ОИЯИ профессора Цветана Вылова.

В разделе “Теоретические работы” на конкурс ОИЯИ-2001 были представлены два цикла исследований, выполненные в Лаборатории теоретической физики имени Н.Н.Боголюбова: “Контракции алгебр Ли и разделение переменных” П.Винтернитца, А.А.Изместьева, Г.С.Погосяна и А.Н.Сисакяна и “Радиально-возбужденные мезонные нонеты и глюбол в киральной кварковой модели” К.Вайса, М.К.Волкова, М.Надя, Д.Эберта и В.Л.Юдичева.

В серии работ П.Винтернитца и его коллег представлено новое направление в теории контракций групп и алгебр Ли: связь между оргогональными системами координат (допускающих полное разделение переменных в уравнении Гельмгольца), определенными на пространствах постоянной кривизны и связанными при помощи контракций их групп изометрии. Одним из наиболее интересных приложений аналитических контракций является теория специальных функций, где контракции позволяют находить как новые асимптотические формулы, так и новые разложения. Эти методы могут быть легко адаптированы к другим, более сложным проблемам контракций.

Вторая серия работ посвящена актуальной проблеме описания радиальных возбуждений мезонов и глюбольных состояний. Представленный подход является последовательным развитием известной модели Намбу-Иона-Лазинио, которая сохраняет приближенную киральную инвариантность теории и правильно воспроизводит механизм спонтанного нарушения киральной симметрии. Авторы провели детальный количественный анализ спектра масс и различных мод распада радиально-возбужденных состояний скалярных, псевдоскалярных и векторных мезонов. На основе дилатонной модели в теорию был также введен скалярный глюбол и проведено сравнение предсказаний модели с экспериментом.

Оба цикла актуальны по своей тематике и отличаются высоким уровнем профессионализма. Полученные авторами результаты хорошо известны и высоко оценены научной общественностью. Однако, авторами исследований “Контракции алгебр Ли и разделение переменных” не только получен ряд интересных конкретных результатов в теории контракций групп Ли, но и создан новый теоретический метод аналитических контракций, который существенно обогащает арсенал теоретической и математической физики в целом и, несомненно, будет широко использоваться в дальнейших исследованиях указанной и смежных тематик. Это послужило основанием для решения жюри о присуждении этому циклу первой премии.

В конкурсе научных работ были представлены результаты по синтезу 114-го и 116-го элементов, которые можно отнести к наиболее ярким достижениям ядерной физики последних лет. Проблема сверхтяжелых ядер имеет уже почти полувековую историю. В 1955 году в сборнике, посвященном 70-летию Н.Бора, была помещена статья Дж.Уиллера, в которой предсказывалось существование ядер, вдвое более тяжелых, чем известные в то время. Это было сделано на основе капельных моделей ядра и деления. В течение последующих десяти лет стала понятна важная роль ядерных оболочек в этой задаче – расчеты одночастотных состояний Ф.А.Гареева, Б.Б.Калинкина и Г.Мелднера показали возможность существования дважды магического ядра с Z=184. Затем последовала многолетняя поисковая работа как в области теории, так и в экспериментальной области по поиску сверхтяжелых ядер в области Z=114.

Успех этой работы основан на том, что в ОИЯИ были сконцентрированы наилучшие достижения:

Работа велась большим интернациональным коллективом в течение многих лет. Последовательный подход при анализе экспериментальных данных позволил правильно сформулировать стратегию поиска и на основе этого получить указание о существовании новой области стабильности ядер. Поэтому жюри предлагает Ученому совету учредить две первые премии в разделе научно-экспериментальных работ.

Вторую премию в разделе научно-экспериментальных работ получил цикл исследований “Измерение поляризации и -гиперонов в глубоконеупругом рассеянии нейтрино”. Коллектив авторов (С.А.Бунятов и др.) в коллаборации NOMAD (ЦЕРН) исследовал продольную поляризацию -гиперонов в глубоконеупругом рассеянии нейтрино на самой большой в мире статистике. Была обнаружена большая и отрицательная продольная поляризация -гиперонов. Это может указывать на то, что странные кварки в нуклоне поляризованы, – их спины предпочитают ориентироваться против спина нуклона. Если этот факт будет подтвержден в других экспериментах, то это будет означать открытие нового фундаментального свойства нуклона. Важность полученного результата подчеркивает тот факт, что известный теоретик Дж. Эллис (ЦЕРН) просил у коллаборации NOMAD разрешения доложить об этом на международной конференции до его официального объявления.

В этом же разделе поощрительной премии удостоены исследования свойств мицеллярных объектов Н.И.Горского, Ю.Калуса (Университет г. Байройт, Германия) и Ю.М.Останевича. Известно, что при определенных концентрациях и внешних условиях молекулы поверхностно-активных веществ, к которым относятся и всем известное мыло, проявляют свойство самоорганизации и могут образовывать в растворах шары, цилиндры, диски и т.д. Эти наноструктуры с размерами 20-1000 А и называют мицеллами. Специально приготовленные мицеллярные растворы обладают мощным моющим и даже каталитическим действием. Эксперименты выполнялись на установке малоуглового рассеяния нейтронов на реакторе ИБР-2 по инициативе и при активном участии Ю.М.Останевича – основателя и бессменного руководителя (до его безвременной кончины в 1992 г.) отдела физики конденсированных сред ЛНФ. Их целью было исследование формообразования мицелл в широком интервале концентраций, температуры, внешнего давления и солевого состава раствора. Полученные результаты позволили получить уникальную информацию о физических и термодинамических характеристиках этих интересных и чрезвычайно важных с практической точки зрения объектах.

Первую премию в разделе научно-методических работ предложено присудить В.Б.Кутнеру и др. за работу по получению высокоинтенсивного пучка 48Ca на циклотроне У-400. О важности такой задачи мы говорили выше, когда речь шла о синтезе сверхтяжелых элементов. Но решение этой проблемы связано и с программой исследований ядер, удаленных от линии стабильности. Основные особенности этой уникальной работы: использование нагреваемого экрана для оптимизации режима ЭЦР-источника, малый распад 48Ca (0,3 мг/час), высокий ток ионов Ca6+ и Ca5+, высокая эффективность ускорения до 60 процентов, использование радиоактивного 47Ca для контроля расхода основного материала. По уровню исследований эту работу можно отнести к разделу уникальных, она вызвала большой интерес на международных конференциях, в том числе и на EPAC-2000.

В этом разделе были присуждены и две вторые премии.

В работе А.Л.Гонгадзе и др. представлена автоматизированная линия сборки и испытания детекторов мюонной системы установки ATLAS. Система включает в себя 1200 мюонных камер общей площадью 5500 м2 и предназначена для идентификации мюонов и измерения их импульса с точностью порядка одного процента. Уникальная установка была создана в течение 1995-2000 гг. и включает в себя чистые производственные помещения, полуавтомат для сборки дрейфовых трубок, комплекс тестовых стендов, высокоточный гранитный стол и набор прецизионного оборудования для сборки камер, многокомпьютерную систему сбора и хранения данных. Линия успешно работает с весны 2000 года, темп производства и испытания детекторов стабилен и превышает первоначально планируемый. Заметим, что возможности этой линии значительно шире задач, связанных с проектом ATLAS, и, без сомнения, будут востребованы при проектировании других установок.

В.М.Карнауховым, В.И.Морозом, К.Кока предложена и разработана новая оригинальная методика обработки экспериментальных данных, позволяющая в рамках одного эксперимента отличать резонансные состояния частиц от статистических флуктуаций в спектрах эффективных масс и выясняющая детали их образования и распада. С помощью этой методики на экспериментальном материале CERN в PI-P – взаимодействиях при 16 ГэВ/с с авторами обнаружены и исследованы не известные ранее экзотические адронные состояния со странными кварками: N(3520) и K(1630). Показано сходство их особенностей с особенностями экзотического бариона Sigma (3170), обнаруженного ранее в экспериментах CERN и ANL (США). Сделано предположение о существовании новой группы адронных состояний с похожими особенностями, образующихся в малоизученных процессах с большими четырехмерными переданными импульсами при относительно невысоких энергиях первичных частиц. Показана возможность дальнейшего изучения таких процессов на установках ОИЯИ. Результаты этих работ получили признание мировой физической общественности. Состояния N(3520) и К(1630) отмечены “Review of particle physics”. Мезон К(1630) впервые включен Particle Data Group в таблицу странных мезонов со ссылкой на работу авторов.

В разделе научно-методических работ жюри присудило поощрительную премию и циклу работ И.А.Голутвина и др. “Разработка и исследование катодных стриповых камер”. Начиная с 1993 года авторы изготовили и успешно испытали ряд прототипов, для торцовой мюонной системы CMS, в том числе и полномасштабных. В результате был подготовлен технический проект мюонной системы CMS, и включающей камеры мюонной станции МЕ1/1 как один из основных элементов. Технический проект мюонной системы был одобрен экспертным советом по экспериментам LHC. В настоящее время развернуто серийное производство катодных стриповых камер для установки CMS.

В конкурсе научно-технических прикладных исследований жюри предложило присудить первую премию коллективу авторов Н.Н.Агапову и др. за работу “Безазотный режим криогенного обеспечения нуклотрона: обоснование, создание аппаратуры и экспериментальное исследование в сеансах”. Суть работы состоит в том, что режим работы криогенной гелиевой установки КГУ-1600/4,5 (1600Вт при Т=4,2К) осуществлялся с использованием турбодетандеров вместо жидкого азота. В результате был создан уникальный гелиевый ожижительный безазотный комплекс, который позволил ввести в регулярную длительную эксплуатацию нуклотрона и обеспечил экономный режим его работы.

Авторский коллектив сотрудников ЛНФ из России (Т.И.Иванкина и А.Н.Никитин) и Германии (К.Вальтер, К.Уллемайер и К.Шеффцюк) удостоен второй премии за цикл работ по применению рассеяния нейтронов в геологии и геофизике. Это направление, возникшее в ЛНФ в конце 80-х годов, является прекрасной иллюстрацией того, как ядерно-физические методы могут быть использованы в смежных областях науки. Прикладные с точки зрения физиков-нейтронщиков эксперименты позволили геологам и геофизикам решить целый ряд фундаментальных задач, связанных со строением горных пород земной коры. Например, были получены уникальные данные по текстурам архейских пород, извлеченных из Кольской сверхглубокой скважины с глубины более 10 км. Они послужили основой для новой модели среды, образующей верхнюю литосферу Земли.

В этом разделе особо хочется отметить работу Ю.А.Александрова и др. “Нейтроны низких энергий и их взаимодействие с ядрами и веществом”. Эта работа стала частью энциклопедического справочника Ландольт - Берштейна, вышедшего в 2000 году. Справочник содержит широкий набор статей, посвященных свойствам нейтрона как элементарной частицы, основным типам его взаимодействий с ядрами и с веществом, способам получения, детектирования и спектрометрии. Эти работы получили мировое признание и стали основополагающими для ряда направлений исследований. Поэтому объединение их в едином справочнике способствует признанию приоритета ОИЯИ. Заметим, что монография весьма полезна не только научным работающим из разных областей физики и химии, но и инженерам, аспирантам и студентам технических специальностей. Учитывая это, жюри предлагает присудить авторам специальную премию ОИЯИ.

Жюри присудило также поощрительную премию Е.А.Бондаренко, Ю.Н.Пепелышеву и А.К.Попову за цикл работ “Экспериментальное и модельное исследование особенностей динамики импульсного реактора ИБР-2”. Эта работа исключительно перспективна и важна для безопасной эксплуатации ИБР-2.

Решение жюри конкурса

I. В области теоретической физики

Первая премия
"Контракции алгебр Ли и разделение переменных". Авторы: П.Винтернитц, А.А.Изместьев, Г.С.Погосян, А.Н.Сисакян.

Вторая премия
"Радиально-возбужденные мезонные нонеты и глюбол в киральной кварковой модели". Авторы: К.Вайс, М.К.Волков, М.Надь, Д.Эберт, В.Л.Юдичев.

Две первые премии
1. "Синтез элемента 116 в реакции 248Cm+ 48Ca". Авторы: Ю.Ц.Оганесян, Ю.В.Лобанов, А.Н.Поляков, И.В.Широковский, Ю.С.Цыганов, А.Н.Мезенцев, А.М.Сухов, М.Г.Иткис, К.Дж.Муди, Е.А.Карелин.

2. "Синтез изотопов 114-го элемента в реакциях 242,244Pu + 48Ca". Авторы: Ф.Ш.Абдуллин, Г.В.Букланов, В.А.Горшков, А.В.Еремин, С.Н.Илиев, О.Н.Малышев, А.Г.Попеко, Дж.Ф.Уайлд, В.К.Утенков, З.Хофманн.

Вторая премия
"Измерение поляризации и -гиперонов и исследование рождения странных частиц в взаимодействиях по каналу заряженного тока в эксперименте NOMAD". Авторы: С.А.Бунятов, Д.В.Кустов, Ю.П.Мереков, Д.В.Наумов, Б.А.Попов, А.В.Чуканов.

Первая премия
"Получение высокоинтенсивного пучка ионов 48Са на циклотроне У-400". Авторы: В.Б.Кутнер, В.В.Бехтерев, Б.Н.Гикал, И.А.Иваненко, И.В.Калагин, В.Я.Лебедев, В.Н.Логинов, С.В.Пащенко, М.В.Хабаров, А.Н.Шаманин.

Вторые премии
1. "Автоматизированная линия сборки и испытания детекторов мюонной системы установки ATLAS". Авторы: А.Л.Гонгадзе, М.И.Госткин, Д.В.Дедович, П.Г.Евтухович, С.А.Котов, И.Н.Потран, Н.А.Русакович, Д.В.Харченко, Э.Г.Цхададзе, Г.А.Шелков.

2. "Обнаружение и исследование экзотических адронных состояний N (3520) и K (1630) с похожими особенностями". Авторы: В.М.Карнаухов, В.И.Мороз, К.Кока

Первая премия
"Безазотный" режим криогенного обеспечения нуклотрона: обоснование, создание аппаратуры и экспериментальное исследование в сеансах". Авторы: Н.Н.Агапов, В.И.Батин, Б.В.Василишин, В.И.Волков, Л.Спасов, А.Д.Коваленко, И.И.Куликов, П.М.Пятибратов, Г.Г.Ходжибагиян.

Вторая премия
"Нейтронография в геологии и геофизике". Авторы: К.Вальтер, Т.И.Иванкина, А.Н.Никитин, К.Уллемайер, К.Шеффцюк.

Специальная премия
"Нейтроны низких энергий и их взаимодействие с ядрами и веществом". Авторы: Ю.А.Александров, Ю.С.Замятнин, А.В.Игнатюк, М.В.Казарновский, В.Ю.Коновалов, Н.В.Корнилов, Л.Б.Пикельнер, В.И.Пляскин, Ю.П.Попов, В.И.Фурман.

Поощрительные премии
1. "Изучение свойств самоорганизующихся систем методом малоуглового рассеяния нейтронов". Авторы: Н.И.Горский, Ю.Калус, Ю.М.Останевич.

2. "Разработка и исследование катодных стриповых камер". Авторы: И.А.Голутвин, Ю.В.Ершов, А.В.Зарубин, В.Ю.Каржавин, Ю.Т.Кирюшин, С.А.Мовчан, П.В.Моисенз, В.В.Перелыгин, Д.А.Смолин, В.С.Хабаров.

3. "Экспериментальное и модельное исследование особенностей динамики импульсного реактора ИБР-2". Авторы: Е.А.Бондарченко, Ю.Н.Пепелышев, А.К.Попов.