Меридианы сотрудничества

Сотрудничество Лаборатории ядерных проблем и Научного центра прикладных исследований с исследовательскими лабораториями и университетами Японии ведется по нескольким направлениям. Разрабатываются калориметры для будущих линейных коллайдеров, местонахождение которых еще не определено (США или Япония). Создаются детекторы для калориметров Научного центра ядерных исследований университета Осаки для поиска пентакварков на установке Spring-8.

В рамках существующего соглашения ЛЯП - НЦеПИ - университет Киушу 12-18 октября проводился эксперимент на фазотроне ЛЯП. Физическая цель эксперимента - измерение дифференциальных сечений взаимодействия протонов промежуточных энергий в области 300-600 Мэв с различными ядрами, преимущественно тяжелыми. Эти исследования важны прежде всего для создания базы, полной библиотеки данных по сечениям ядер, которые могут быть использованы в области трансмутации элементов, использования ускорителя как источника частиц для управляемых ядерных реакций. Фундаментальное значение этих работ заключается и в том, что рассеяние протонов этого диапазона энергий на тяжелых ядрах описывается различными противоречащими друг другу моделями. Точный эксперимент поможет разрешить эти противоречия, позволит отдать предпочтение той или иной модели или стать источником для построения новых. Чем точнее измерено сечение тяжелых ядер в этих экспериментах, тем яснее будет прорисовываться истинность или ложность той или иной модели.

Для участия в эксперименте в Дубну приехала группа японских физиков во главе с профессором Юсуке Уозуми (университет Киушу). Он рассказал, что занимается исследованием протонов в течение десяти лет. Первые эксперименты были проведены на ускорителе в Осаке, где изучались реакции взаимодействия протонов с энергией 100 Мэв с легкими ядрами - от бериллия до висмута. К сожалению, в Осаке не возможно ставить эксперименты с мишенями из тяжелых ядер. Такую возможность Юсуке Уозуми рассчитывал получить в ОИЯИ. Первые контакты были налажены с начальником научно-экспериментального отдела физики промежуточных энергий Д.Мжавия, потом была создана коллаборация с участием ЛЯП и НЦеПИ. Сотрудники ОИЯИ провели в Японии семинар по данной тематике и на месте определили, что именно может сделать каждый из участников для продолжения исследований.

- Основная цель нашего сотрудничества - получение необходимых экспериментальных данных для решения проблем трансмутации, - рассказывает директор НЦеПИ В.Н.Самойлов. - Этот эксперимент - промежуточный, основные исследования будут продолжаться в Японии - в Чибо, Осаке. В мае уже запланированы эксперименты на урановой мишени. Достаточные данные по взаимодействию протонов с ураном пока отсутствуют, а они очень важны для продолжения наших совместных экспериментальных исследований.

В эти октябрьские дни прошел в некотором смысле уникальный эксперимент. Во-первых, вновь стал использоваться для научных целей фазотрон ЛЯП, который снят с бюджетного баланса. Во-вторых, подготовка осуществлялась в рекордно короткие сроки: работа велась в авральном режиме, а получилось все на высшем уровне - в намеченные сроки, с необходимыми параметрами и характеристиками. В данном случае подготовка эксперимента в основном легла на ОИЯИ. Были разработаны детекторы, создана уникальная установка, которая будет востребована во многих экспериментах. Все расходы финансировались из внебюджетных источников. Мы нашли полное понимание и поддержку директора ОИЯИ В.Г.Кадышевского и вице-директора А.Н.Сисакяна, придающих большое значение сотрудничеству. Директор ЛЯП А.Г.Ольшевский лично принимал активное участие в подготовке эксперимента с японскими научными центрами.

Основную часть установки составляют детекторы из кристаллов CsI(Tl) - цилиндрические кристаллы, размером 34 см в длину и 6 см в диаметре. Кристалл неорганический, и из всех подобных имеет самый большой световыход, а хорошее энергетическое разрешение позволяет очень точно измерять сечение. Детекторы из кристаллов размещены под углами 20, 40, 70 и 105 градусов к оси движения протона симметрично, по обе стороны. В эксперименте была использована кадмиевая мишень, на которой получены новые результаты по измерению дифференциального сечения на разных углах.

Галина Мялковская