Дорожная карта

СЕМИЛЕТНИЙ ПЛАН РАЗВИТИЯ ОИЯИ
НА 2017–2023 ГОДЫ

(утвержден Комитетом Полномочных Представителей правительств
государств-членов ОИЯИ на сессии, состоявшейся 21–22 ноября 2016 года)

Предисловие директора ОИЯИ В.А. Матвеева


После интенсивной подготовительной работы и дискуссий в течение двух лет на сессиях программно-консультативных комитетов и Ученого совета Института Семилетний план развития Объединенного института ядерных исследований на 2017–2023 гг. был утвержден Комитетом полномочных представителей правительств государств-членов ОИЯИ на сессии, проходившей в Кракове (Республика Польша) 21–22 ноября 2016 г.

Принимая во внимание масштаб амбициозных задач и проектов, который предполагает соответствующий высокий уровень международного сотрудничества и интеграции в мировые и, прежде всего, европейские научно-исследовательские программы, могу сказать, что ОИЯИ вступает в новую эру своего развития.

ОИЯИ уникален проверенным временем триединством своих основ: многодисциплинарные фундаментальные исследования, международное научно-техническое сотрудничество и взаимосвязь науки и образования.

Программа научных исследований ОИЯИ включает физику элементарных частиц, релятивистскую физику тяжелых ионов, передовые физические исследования сверхтяжелых элементов и экзотических нейтроноизбыточных ядер, прецизионную ядерную спектроскопию, физику нейтрино и астрофизику, фундаментальные исследования с помощью нейтронов, физику конденсированных сред и новых материалов, теоретическую и математическую физику, создание современной экспериментальной техники и методики, биофизику и радиобиологию, информационные технологии и компьютинг. В деятельности ОИЯИ с момента его образования в 1956 г. принимают участие ученые из Европы, Азии, Африки и Латинской Америки, что играет важную роль в определении целей и многоплановости научной политики ОИЯИ.

Богатые традиции научных школ Института и высокая квалификация персонала позволяют передавать знания новым поколениям ученых и инженеров, что гарантирует необходимый потенциал фундаментальных физических исследований, а также прикладной науки и инновационной деятельности. ОИЯИ продолжает оставаться привлекательным для молодых специалистов из разных стран.

Накопленный в ОИЯИ опыт, а также современные тенденции мировой науки обуславливают стратегию дальнейшего развития нашего центра, которая включает:

  • реализацию новых проектов мирового уровня в области современной физики на основе лучших профессиональных стандартов и традиций;
  • расширение международного сотрудничества вокруг базовых установок ОИЯИ и их дальнейшую интеграцию в европейскую и мировую научно-исследовательскую инфраструктуру;
  • привлечение новых стран в семью ОИЯИ;
  • совершенствование общей инфраструктуры и методов работы ОИЯИ с учетом опыта международных научно-исследовательских центров.

В заключение я хотел бы выразить уверенность в том, что развитие ОИЯИ в соответствии с целями, изложенными в настоящем плане, вновь убедительно продемонстрирует миру притягательную силу научных знаний и беспрецедентную прочность связей, объединяющих научное сообщество при всем разнообразии национальностей, религий и рас.

Директор ОИЯИ В.А. Матвеев

Введение

Для обоснования главных задач нового семилетнего плана ОИЯИ представляется уместным взглянуть на развитие современной физики частиц, ядерной физики, астрофизики и физики конденсированного состояния вещества. Именно эти области исследования являются стержнем всей научной программы ОИЯИ. Будучи наиболее фундаментальными, они образуют базис и формируют методологическую основу для всех научных дисциплин, нацеленных на исследование структуры и свойств окружающего нас мира — от нуклонов и ядер до молекул и наиболее сложных состояний материи.

Стратегическая цель современной физики элементарных частиц и астрофизики состоит в формировании нового единого физического мировоззрения, лишенного «недостатков» современной Стандартной модели слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий, которая, в свою очередь, представляет собой выдающееся достижение человеческой мысли.

Подтверждением тому служит открытие последнего недостающего элемента Стандартной модели — бозона Хиггса, а также прецизионное описание многочисленных данных на электрослабом масштабе энергий Большого адронного коллайдера LHC.

Тем не менее Стандартная модель не является единой непротиворечивой фундаментальной теорией — адекватной основой современного мировоззрения. Она лишь «низкоэнергетический предел» какой-то более фундаментальной теоретической концепции, которая будет способна «работать» на всех энергетических масштабах, включая и астрономический масштаб Планка (1019 ГэВ).

Поэтому поиск новой более фундаментальной теории и ее всестороннее экспериментальное подтверждение — это главная задача современной физики.

Другая, в каком-то смысле противоположная, задача связана с тем фактом, что квантовая хромодинамика все еще далека от объяснения конфайнмента кварков и других коллективных свойств сильного взаимодействия, проявляющихся на промежуточных и больших расстояниях. На базе этого коллективного поведения кварков строится все разнообразие материи — от бесцветных адронов (мезонов, барионов, глюболов и т. п.) до ядерных реакций и ядерной физики, включая тяжелые и сверхтяжелые элементы таблицы Менделеева.

Поэтому на пути создания новой теории элементарных частиц (новой физической картины мира) главными источниками решающей информации сегодня считаются:

  • прямой поиск «новой» физики на Большом адронном коллайдере LHC (суперсимметрии, распадов бозона Хиггса, дополнительных размерностей пространства, новых сил, новых частиц и т. п.);
  • нейтринная физика и астрофизика (как наиболее интригующая и быстро развивающаяся область современной физики элементарных частиц);
  • космология; объяснение природы темной материи и темной энергии;
  • косвенный поиск «новой» физики преимущественно путем прецизионных исследований крайне редких превращений лептонов и адронов, нарушающих (флейворную) симметрию поколений.

Не будучи напрямую связанной с «новой» физикой, структура адронов остается очень важным и уникальным источником информации для понимания основ квантовой хромодинамики (КХД).

В связи с этим первая главная задача новой фазы экспериментов на LHC состоит во всестороннем изучении свойств бозона Хиггса с целью доказательства его принадлежности Стандартной модели. Вторая главная задача – получить ответ на вопрос о существовании (или отсутствии) «новой» физики на ТэВ-ном масштабе энергий. Особый интерес здесь связан с экспериментальным обнаружением суперсимметрии.

Помимо этих задач центральной проблемой физики частиц сегодня является природа нейтрино, т. е. те фундаментальные свойства нейтрино, которые определяют уникальную специфику их взаимодействия.

Другая загадка природы связана с возникновением нашей Вселенной, ее разгадка сегодня требует понимания процесса инфляции, происхождения и свойств темной материи и темной энергии.

Другой (непрямой) путь поиска «новой» физики тесно связан с физикой флейвора. Здесь главная задача состоит в изучении процессов, в которых фермионы одного поколения превращаются в фермионы другого поколения (так называемые процессы с изменением флейвора). В настоящее время флейворная физика представляет собой надежный и важный инструмент поиска «новой» физики, поскольку является потенциально чувствительной к значительно большим энергетическим масштабам, чем те, что могут быть достигнуты даже на будущих ускорителях сверхвысоких энергий.

В целом, главное направление поиска «новой» физики сегодня «расположилось» в «зоне ответственности» (очень) слабых взаимодействий. Тем не менее существенным элементом Стандартной модели является КХД – хорошо развитая квантово-полевая теория сильных взаимодействий. В любом адронном процессе при высоких или низких энергиях (например на LHC или в бета-распаде) КХД – это главная причина образования частиц и неизбежный фон для поиска «новой» физики. Детальное понимание всех эффектов КХД абсолютно необходимо для корректной интерпретации экспериментальных данных.

Пертурбативная КХД за счет асимптотической свободы представляет собой эффективный и хорошо работающий теоретический метод, который описывает кварк-глюонные взаимодействия при больших переданных импульсах (так называемые жесткие процессы). С другой стороны, непертурбативная КХД с ее эффектом конфайнмента неизбежно присутствует везде при высоких энергиях в форме партонных функций распределения, функций фрагментации и других проявлений мягких взаимодействий адронов.

На самом деле непертурбативная КХД – это важная часть Стандартной модели, задача которой объяснить, исходя из самых первых принципов, динамическое нарушение киральной симметрии (в результате которого образуется примерно 98 % всей видимой массы во Вселенной), эффект конфайнмента, а вслед за ним и всю ядерную физику, т. е. то, как именно из кварков и глюонов образуются адроны и как они, интенсивно взаимодействуя друг с другом, формируют все наблюдаемое многообразие атомных ядер.

Эти фундаментальные вопросы очень сложны, поэтому для поиска ответов на них необходима дополнительная информация, имеющая отношение к поиску проявлений «новой» физики в прецизионных лабораторных экспериментах, в астрофизических наблюдениях, а также в исследованиях свойств адронной материи в коллайдерных экспериментах, в компактных звездах и т. п. Помимо мягких непертурбативных КХД-процессов (например на LHC) главные надежды на решение фундаментальных проблем физики сильных взаимодействий связаны с исследованием столкновений тяжелых ионов при высоких энергиях, где на систематической основе создаются условия для фазовых переходов в горячей и плотной адронной материи.

Чтобы последовательно получать ответы на упомянутые выше наиболее фундаментальные вопросы, необходимо работать по всему спектру задач, которые находятся в фокусе новой семилетней программы ОИЯИ.

  1. Прецизионные измерения характеристик бета-распада нейтрона (время жизни, угловые корреляции) представляются очень важными для определения ключевых элементов матрицы Кабиббо–Кобаяши–Маскавы и понимания структуры нейтрона в КХД. Свойства нейтрона и ядерных реакций, вызванных нейтронами, имеют важное значение для понимания ряда астрофизических процессов. В частности, значения сечений реакций захвата нейтронов очень критичны для объяснения процессов формирования изотопов в звездах, сверхновых и т.п.
  2. Информация о природе достаточно стабильных и необычных адронных состояний — глюболов, (супер-)гиперъядер, легких ядер с большим числом избыточных нейтронов, дважды(трижды)-барионов и других кластерных конфигураций в ядрах — очень важна для понимания КХД-явлений в непертурбативной области. Эта важная информация может быть получена посредством изучения ядерных реакций, возбуждаемых стабильными и радиоактивными пучками ионов (экзотических) легких элементов.
  3. Физика тяжелых ионов является наиболее быстро развивающейся областью ядерной физики низких и промежуточных энергий. Самые яркие результаты были достигнуты в области синтеза и изучения ядерно-физических и химических свойств трансфермиевых (Z > 100) и особенно сверхтяжелых элементов (СТЭ, Z > 112), а также в синтезе и исследовании свойств экзотических легких ядер, механизмов ядерных реакций с ускоренными тяжелыми ионами стабильных и радиоактивных изотопов.


    Предсказание существования «острова повышенной стабильности» сверхтяжелых элементов явилось фундаментальным достижением макромикроскопической теории ядра. Предсказываемые свойства СТЭ напрямую зависят от параметров модели, выбранной для их описания. Теория нашла успешное подтверждение после того, как были синтезированы сверхтяжелые элементы с Z = 113–118. Сечения образования СТЭ оказались в пикобарновой области. Дальнейшее уточнение теоретических моделей станет возможным после синтеза более тяжелых изотопов с Z = 119, 120, получения новых данных о временах жизни и структуре ядерных уровней СТЭ. Эти данные необходимы для оптимизации методов синтеза новых изотопов.
  4. Изучение различных характеристик спонтанного деления, а также индуцированного нейтронами деления ядер имеет первостепенное значение, в частности, из-за возможности использования современных высокоинтенсивных источников нейтронов и благодаря тому факту, что деление ядра — это одна из наиболее сложных ядерных трансформаций, сопровождающаяся глубоким перераспределением масс и зарядов начальных ядер, а также образованием высокодеформированных и возбужденных ядерных фрагментов и т.п.

Все эти важные ядерно-физические исследования, нацеленные на качественное улучшение ядерных моделей (и, соответственно, понимания структуры ядер) имеют своей конечной целью объяснение этих моделей из первых принципов на основе непертурбативной КХД.

Согласно упомянутым выше стратегическим направлениям развития современной физики элементарных частиц и астрофизики главными задачами новой семилетней программы ОИЯИ являются нижеследующие.

  • Прямой поиск «новой» физики на LHC. Здесь главная цель — получение результатов фундаментальной значимости относительно природы бозона Хиггса, существования (или отсутствия) суперсимметрии на ТэВ-ном масштабе энергий, дополнительных пространственных размерностей, новых частиц и взаимодействий, структуры нуклонов и свойств кварк-глюонной КХД-материи и т. п. путем полномасштабного участия ОИЯИ в работе международных многоцелевых экспериментов ATLAS и CMS при энергиях LHC 13–14 ТэВ.
  • Нейтринная программа ОИЯИ. Это исследования по физике нейтрино и астрофизике на уникальном нейтринном телескопе Baikal-GVD, фундаментальные и прикладные исследования на пучках антинейтрино Калининской атомной станции, участие (с обеспечением решающего вклада ОИЯИ) в главнейших международных нейтринных экспериментах (JUNO, SuperNEMO, NOvA, EURICA, DS и др.), а также создание в ОИЯИ для этих целей соответствующей инфраструктуры наиболее передового уровня.
  • В области физики флейвора главная задача – продолжение традиционных для ОИЯИ исследований по флейворной физике кварков и заряженных лептонов путем участия в наиболее амбициозных экспериментах мирового уровня, нацеленных, например, на исследование редких, нарушающих CP-симметрию распадов каонов (K→πνν) и поиск конверсии мюонов в электроны на ядрах (μ2e и COMET).
  • В пертурбативной и непертурбативной КХД главные задачи ОИЯИ: a) участие в наиболее важных международных ускорительных экспериментах по исследованию нуклонов и ядер (таких как COMPASS, BESS-3, PANDA и т. п.) с целью получения новой информации для понимания свойств КХД, спиновой структуры адронов и т. п.; б) продолжение фундаментальных исследований по нейтронной физике на реакторе IBR-2; в) проведение на внешних для ОИЯИ источниках ультрахолодных нейтронов измерений фундаментальных характеристик нейтронов (бета-распад, электрический дипольный момент и т. п.).
  • В релятивистской физике тяжелых ионов перспективная экспериментальная программа ОИЯИ связана с мегапроектом NICA, задачей которого является изучение горячей и плотной сильновзаимодействующей КХД-материи, поиск смешанной фазы и критической точки на фазовой диаграмме КХД с целью пролить свет на плохо изученную область фазовой диаграммы и проверить предсказания непертурбативной КХД и других теоретических моделей, описывающих сильновзаимодействующую материю. Для этого в ближайшие 7 лет ОИЯИ должен запустить комплекс NICA, завершить создание установок BM@N и MPD и достичь проектных параметров, необходимых для получения новых результатов в изучении горячей и плотной барионной материи и фазовых превращений в ней. Область энергий коллайдера NICA представляет особый интерес, поскольку соответствует максимальной возможной плотности барионов на момент их «вымораживания». В этом диапазоне энергии система занимает максимальный объем пространства-времени в виде смешанной фазы кварк-глюонной материи (сосуществование адронов со свободными кварками и глюонами).
  • В современной ядерной физике (благодаря взаимосвязи с КХД и физикой частиц) главной целью является укрепление лидирующих позиций ОИЯИ в области физики сверхтяжелых элементов за счет обеспечения качественно нового уровня исследований на создаваемой фабрике СТЭ по синтезу и изучению ядерно-физических и химических свойств СТЭ, изучению механизмов ядерных реакций с ускоренными ионами стабильных и радиоактивных изотопов, поиску новых видов радиоактивного распада и т. д. И наконец, фундаментально важным является нахождение связей ядерной физики с базовыми принципами КХД.
  • В области физики конденсированного состояния главная задача – развитие экспериментальных установок с целью максимально эффективного использования всех возможностей импульсного реактора IBR-2 – одного из трех наиболее интенсивных источников нейтронов в мире. Исследования физических и химических свойств сложных жидкостей и полимеров, функциональных материалов, наносистем приведет к новым технологическим приложениям в производстве энергии, электронике, биологии, медицине и т. д. Поскольку запланированное время жизни реактора IBR-2 ограничено серединой 2030-х гг., то в рамках нового семилетнего плана необходимо разработать концепцию новой установки мирового уровня для проведения исследований с пучками нейтронов.
  • Spectrometer complex of the IBR-2 facility

  • В информационных технологиях ключевым направлением является проведение основополагающих перспективных и опережающих исследований в области распределенных вычислительных систем, вычислительной математики и вычислительной физики, нацеленных на создание и использование новых вычислительных платформ, создание новых математических методов, алгоритмов и программ путем решения актуальных задач, возникающих в экспериментальных и теоретических исследованиях. Решение этой задачи теснейшим образом связано с широким спектром исследований, проводимых в ОИЯИ, по физике высоких энергий, ядерной физике, физике конденсированных сред и нанотехнологии, радиобиологии и биофизике, по ряду других направлений, требующих применения и развития новых подходов для моделирования физических процессов, обработки и анализа экспериментальных данных, в том числе c применением в исследованиях по проекту NICA, в нейтринной программе и в других стратегических задачах Института. В современном компьютеризированном мире опережающее развитие этого направления является базовым для прогресса по всем другим направлениям исследований, проводимых в ОИЯИ.

Развитие установок ОИЯИ

Главной целью проекта NICA является создание ускорительного комплекса, позволяющего проводить исследования со встречными пучками ионов высокой интенсивности (вплоть до Au+79) со средней светимостью L = 1027 см–2 · с–1 в диапазоне энергий √sNN = 4–11 ГэВ, с пучками поляризованных протонов (√sNN до 26 ГэВ) и дейтронов (√sNN до 12 ГэВ) с продольной и поперечной поляризацией, а также с выведенными пучками ионов и поляризованных протонов и дейтронов.

Для эффективного использования возможностей комплекса NICA будут специально созданы и введены в эксплуатацию экспериментальные установки: установка BM@N для выведенных пучков и установки MPD и SPD для коллайдера.

Предусмотрены следующие этапы строительства, сдачи в эксплуатацию и разработки элементов комплекса NICA.

  1. Сдача в эксплуатацию базовых элементов NICA (в соответствии с расписанием: бустер – 2018 г.; начальная конфигурация коллайдера – 2020 г.; проектная конфигурация коллайдера – 2023 г.). Создание экспериментальных зон и каналов выведенных пучков комплекса NICA (каналы транспортировки тяжелых и легких ионов, поляризованных частиц, тестовый канал и соответствующая инфраструктура – 2017–2019 гг.).
  2. Создание и запуск инфраструктуры для проведения адронной лучевой терапии и других прикладных исследований в области радиобиологии и устойчивой к облучению микроэлектроники на базе ускорительного комплекса ЛФВЭ – 2017–2023 гг.
  3. Запуск начальной конфигурации установки BM@N для пучков легких ионов с высокой интенсивностью, выведенных из нуклотрона, – 2017 г.
  4. Завершение модернизации и сдача в эксплуатацию установки BM@N для пучков тяжелых ионов высокой интенсивности, выведенных из нуклотрона, – 2019 г.
  5. Пуск первой очереди установки MPD – 2019 г.
  6. Сдача в эксплуатацию второй очереди установки MPD – 2023 г.
  7. Пуск установки SPD – 2023 г.

Фабрика сверхтяжелых элементов, базирующаяся на специализированном циклотроне DC-280 и оснащенная экспериментальными установками нового поколения, является важнейшей составляющей проекта DRIBs-III (Dubna Radioactive Ion Beams). Полномасштабная реализация этого проекта — приоритетная задача Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова на период 2017–2023 гг.

Реактор ИБР-2 является базовой установкой ОИЯИ для нейтронных исследований в области физики конденсированных сред и единственной в странах-участницах ОИЯИ. В Программу развития на 2017–2023 гг. включены реактор ИБР-2 и комплекса спектрометров на ИБР-2.

Традиционная научно-исследовательская деятельность ОИЯИ в области нейтронной ядерной физики будет осуществляться на нейтронном источнике высокого разрешения – ИРЕН. Дальнейшее развитие установки ИРЕН в 2017–2023 гг. связано с усовершенствованием систем ускорителя и модернизацией инфраструктуры экспериментального зала и павильонов.

Нейтринный телескоп гигатонного объема (Baikal-GVD) на озере Байкал во второй фазе своего развития нейтринный телескоп Baikal-GVD будет представлять собой новую исследовательскую инфраструктуру, нацеленную в первую очередь на исследование потоков нейтрино астрофизического происхождения.

 

Физика элементарных частиц и тяжелых ионов высоких энергий

Научные исследования в области физики элементарных частиц и физики тяжелых ионов высоких энергий можно разделить на четыре взаимосвязанных направления: ускорительное направление повышения энергии (граница энергии), ускорительное направление повышения интенсивности (граница интенсивности), неускорительное направление повышения точности (граница точности) и направление астрофизики частиц (космическая граница). С учетом этих общих направлений в рамках нового семилетнего плана ОИЯИ сосредоточит усилия на следующих главных темах.

  1. Исследования в области физики частиц, включая спектроскопию частиц, спиновую физику, физику нейтрино и изучение редких явлений (затрагивающих направления границ энергии, интенсивности, точности и космическую границу), направленные на расширение Стандартной модели и открытие новых фундаментальных законов природы.
  2. Исследования в области физики высоких энергий тяжелых ионов (границы энергии и интенсивности), направленные на установление уникальных свойств адронной материи в условиях фазовых переходов между кварковым и адронным состояниями материи.
  3. Разработка систем детекторов и ускорительных комплексов нового поколения, теоретическая поддержка текущих и планирующихся экспериментальных исследований, разработка и поддержание высокопроизводительных телекоммуникационных связей и вычислительных средств в ОИЯИ, направленные на обеспечение комплексной поддержки реализации научных задач, предусмотренных семилетним планом.

В области физики частиц и тяжелых ионов высоких энергий новый семилетний план будет реализовываться силами четырех лабораторий ОИЯИ (ЛФВЭ им. В.И. Векслера и А.М. Балдина, ЛЯП им. В.П. Джелепова, ЛИТ и ЛТФ им. Н.Н. Боголюбова) как на базе собственных установок ОИЯИ – ускорительного комплекса NICA, так и в рамках международных партнерских программ на крупнейших ускорительных установках мира в экспериментах со значительным вкладом, внесенным сотрудниками ОИЯИ.

ОИЯИ продолжит участие в развитии подсистем ускорителя и детекторов в рамках проекта ILC.

В рамках международных проектов FLASH и XFEL физики ОИЯИ участвуют в разработке систем диагностики ультракоротких сгустков в линейном ускорителе, рентгеновского излучения и больших криогенных систем.


 

Ядерная физика

В 2017–2023 гг. дальнейшее развитие получат следующие основные направления исследований в области ядерной физики низких энергий: синтез сверхтяжелых элементов в реакциях с тяжелыми ионами и изучение их ядерно-физических и химических свойств, фундаментальные исследования с нейтронами, а также прикладные исследования.

Уникальные возможности ускорителей тяжелых ионов и экспериментальных установок ОИЯИ позволили наладить широкое международное сотрудничество с исследовательскими центрами государств-членов Института и других стран.

  • Синтез и изучение ядерно-физических свойств изотопов сверхтяжелых элементов
  • Исследование реакций неполного слияния массивных ядер
  • Синтез и изучение свойств новых нуклидов в области тяжелых ядер
  • Ядерная структура элементов второй сотни
  • Изучение механизмов реакций со стабильными и радиоактивными ядрами; поиск новых видов распадов
  • Нейтронная ядерная физика:

    1. Исследования нарушений фундаментальных симметрий во взаимодействиях нейтронов с ядрами и сопутствующие данные
    2. Исследования фундаментальных свойств нейтрона, физика УХН
    3. Прикладные и методические исследования

 

Физика конденсированных сред

ОИЯИ обладает уникальной экспериментальной базой (импульсный реактор ИБР-2 и ускорительный комплекс DRIBs-III) для проведения фундаментальных и прикладных исследований в области физики конденсированного состояния вещества и в смежных областях (биология, медицина, материаловедение и т. д.), направленных на изучение структуры и свойств наносистем и новых материалов, биологических объектов и биотехнологий.

  1. Нейтронные методы исследования
  2. Оптические методы исследований
  3. Прикладные исследования с тяжелыми ионами

Радиобиология и астробиология:

  1. Исследования механизмов формирования молекулярных нарушений структуры ДНК и их репарации при действии тяжелых заряженных частиц различных энергий
  2. Исследования закономерностей и механизмов образования генных и структурных мутаций в клетках млекопитающих и человека при действии тяжелых заряженных частиц различных энергий
  3. Исследования механизмов повреждения и восстановления морфологических и функциональных нарушений в сетчатке глаза и различных отделах центральной нервной системы при действии тяжелых заряженных частиц различных энергий
  4. Математическое моделирование радиационно-индуцированных эффектов ионизирующих излучений с разной ЛПЭ на молекулярном и клеточном уровне. Разработка и анализ математических моделей молекулярных механизмов нарушений структуры и функций центральной нервной системы в результате действия заряженных частиц высоких энергий
  5. Радиационные исследования
  6. Астробиологические исследования

 

Теоретическая физика

Ведущиеся в ЛТФ исследования носят междисциплинарный характер, они непосредственно интегрированы в международные проекты с участием ученых из основных мировых исследовательских центров и тесно скоординированы с экспериментальными программами ОИЯИ. Планируется интенсивное развитие исследований по ядерной астрофизике и астрофизическим аспектам физики элементарных частиц, феноменологии бозона Хиггса, физики адронов при экстремальных условиях (в связи с экспериментальной программой проекта NICA/MPD и экспериментов на RHIC, LHC и FAIR), решеточным вычислениям в КХД. Исследования по физике конденсированных сред будут координироваться с практическими проблемами в области нанотехнологий с целью создания новых материалов и электронных приборов.

  • Квантовая теория поля и физика элементарных частиц
  • Теория ядра
  • Теория конденсированных сред
  • Современная математическая физика
  • Научно-образовательный проект «Дубненская международная школа современной теоретической физики» (DIAS-TH)

 

Информационные технологии

Перспективное развитие компьютерной инфраструктуры ОИЯИ призвано обеспечить выполнение целого спектра конкурентоспособных исследований, ведущихся на мировом уровне в ОИЯИ и сотрудничающих с ним мировых центрах как в рамках исследовательской программы ОИЯИ, в частности мегапроекта NICA, так и в рамках приоритетных научных задач, выполняемых в сотрудничестве с ведущими мировыми научными и исследовательскими центрами (ЦЕРН, FAIR, BNL и т.д.).

Для Лаборатории информационных технологий главной задачей семилетнего плана является создание единой информационно-вычислительной среды, объединяющей множество различных технологических решений, концепций и методик. Подобная среда должна объединить суперкомпьютерные (гетерогенные), грид- и облачные комплексы и системы с целью предоставления оптимальных подходов для решения различных типов научных и прикладных задач. Необходимыми требованиями к такой среде являются ее масштабируемость, интероперабельность и адаптируемость к новым техническим решениям.

 

Образование

Являясь международной научно-исследовательской организацией, Объединенный институт ядерных исследований имеет большой потенциал в сфере образования и обучения дисциплинам, совпадающим с основными направлениями его исследований. Хотя классическое университетское образование не является целью института, студентам и аспирантам из государств-членов предоставляется возможность присоединиться к различным исследовательским группам лабораторий ОИЯИ для подготовки своих квалификационных работ в области физики, инженерных наук, информатики и др. В задачи Учебно-научного центра входит обеспечение эффективного использования ресурсов Института для подготовки высококвалифицированных ученых и инженеров из государств-членов ОИЯИ. Для реализации этих задач в течение ближайших семи лет УНЦ будет работать по следующим направлениям:

  • Первым и главным приоритетом деятельности УНЦ остается прием студентов из государств-членов, приезжающих в лаборатории ОИЯИ для подготовки своих квалификационных работ.
  • Следующей важной задачей УНЦ является организация летних образовательных программ для студентов.
  • Одним из недавно возникших направлений деятельности Учебно-научного центра стал практикум в научно-инженерной группе УНЦ для студентов и молодых ученых из государств-членов.
  • Программы по популяризации науки, предназначенные для школьников и учителей из государств-членов, являются важной частью деятельности Учебно-научного центра.
  • Помимо преподавания и научного руководства работами студентов и аспирантов, УНЦ отвечает за повышение квалификации персонала ОИЯИ.
  • Начиная с 2016 г. УНЦ управляет бюджетом Объединения молодых ученых и специалистов ОИЯИ.

 

Развитие инженерной инфраструктуры

Под элементами инженерной инфраструктуры ОИЯИ подразумеваются системы обеспечения Института электроэнергией, теплом, холодной и горячей водой, жидким азотом, системы охлаждения, канализации, связи и средства обеспечения безопасности. Развитие этих систем осуществляется как самостоятельно, так и в рамках модернизации базовых установок Института.

  • Энергетика;
  • Обеспечение средствами связи и телекоммуникации;
  • Политика безопасности.

 

Инновационная деятельность

Программа инновационной деятельности Института в период 2017–2023 гг. реализуется в интересах стран-участниц и включает систему мероприятий, осуществляемых совместно с институтами развития Российской Федерации, а также с государственными и частными организациями стран-участниц ОИЯИ по следующим основным направлениям.

  • Коммерциализация и трансфер знаний и технологий;
  • Эффективная интеграция в глобальную инновационную систему.

 

Кадровая и социальная политика

В целях повышения эффективности деятельности Института в течение семилетнего периода будет осуществляться совершенствование системы оценки и оплаты труда научных работников и других категорий персонала Института. Механизм мотивации высокой эффективности труда и карьерной динамики кадров будет организован с учетом принципов, используемых в известных международных научных центрах.

  • Кадровая политика;
  • Эффективность труда, совершенствование системы управления;
  • Оплата труда, социальная политика;
  • Молодежь ОИЯИ.

 

Финансовое обеспечение

Доходы бюджета ОИЯИ формируются из взносов государств-членов. Показатели взносов будут рассчитаны на основании методики расчета шкалы взносов, утвержденной Комитетом полномочных представителей в ноябре 2015 г. Увеличение суммы взносов на период 2017–2019 гг. не планируется, а в период с 2020 по 2023 г. величина роста суммы взносов составит не более 2,5 %. При определении величины роста суммы взносов на период 2020–2023 гг. учитывались необходимые минимальные потребности для выполнения основных научных проектов Института.

В суммарном выражении ожидаемый объем доходов бюджета ОИЯИ от взносов государств-членов за семь лет составит 1 472,2 млн долларов США.