В Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ завершается первый сеанс на ускорительном комплексе NICA. В период с марта 2025 по апрель 2026 года на комплексе были решены задачи пусконаладки ключевых систем, реализована программа фундаментальных исследований и выполнен широкий спектр прикладных работ в области радиационной биологии, медицины и материаловедения.
Одним из основных технологических результатов сеанса стал вывод на проектную мощность системы криогенного обеспечения NICA. Это позволило обеспечить одновременное охлаждение всех ключевых элементов комплекса — Бустера, Нуклотрона, Коллайдера и сверхпроводящего соленоида многоцелевого детектора (MPD). Во время сеанса удалось достичь проектного значения магнитного поля MPD — 0,57 Тл. Кроме того, успешно было осуществлено формирование пучков в кольцах Коллайдера при магнитном поле напряженностью 0,86 Тл.
Существенный шаг вперед был сделан после модернизации инжекционного комплекса NICA. Благодаря оптимизации режимов работы ионного источника KRION-6T и линейного ускорителя тяжелых ионов ЛУТИ, а также высокой эффективности системы электронного охлаждения, интенсивность пучка в Бустере была увеличена в 7 раз при 10-кратной инжекции из ЛУТИ. Специалисты ЛФВЭ отладили систему синхронизации инжекционного комплекса, обеспечили стабильный перепуск пучка из Бустера в Нуклотрон и ввели в строй систему быстрого вывода пучка в Коллайдер.
Важным результатом первого сеанса стало обеспечение долговременной циркуляции пучков ядер ксенона с энергией 1,76 ГэВ/нуклон и временем жизни около 1 часа в каждом из колец Коллайдера. На финальной стадии этих работ была достигнута одновременная циркуляция встречных пучков в Коллайдере, при которой в каждом из колец были обеспечены одинаковая частота обращения сгустков частиц и синхронизация их прохождения в точке встречи — в области расположения детектора MPD. Получение режима циркуляции встречных пучков свидетельствует о корректной и синхронной работе сложнейших инженерных систем всего комплекса.
С 12 февраля по 4 апреля 2026 года в ходе первого сеанса на ускорительном комплексе NICA проходил второй физический цикл эксперимента BM@N (Baryonic Matter at Nuclotron). Участники международной коллаборации BM@N произвели набор данных на трех значениях энергии пучка: 1,6; 2,2 и 3 ГэВ/нуклон. В общей сложности детекторными подсистемами экспериментальной установки было зарегистрировано 2,75 миллиарда событий. По сравнению с предыдущим циклом в 2023 году объем набранной статистики увеличился в 5 раз. Такой рост обусловлен прежде всего вводом в строй новой компрессорной станции, что позволило удлинить импульс выведенного пучка, а также повышением общей эффективности работы ускорительного комплекса. Полученный массив данных представляет собой беспрецедентный по объему материал для последующего анализа и дальнейшей реализации физической программы BM@N.
В марте 2026 года на пучках ядер ксенона впервые было протестировано диагностическое оборудование станций СИМБО (Станция Исследований Медико-Биологических Объектов) и ИСКРА (Испытательная Станция Компонентов Радиоэлектронной Аппаратуры), а в рамках коллаборации ARIADNA (Applied Research Infrastructure for Advanced Developments at NICA fAcility) на них была выполнена обширная программа прикладных исследований. Ученые проводили облучение биологических объектов, фантома головы (анатомически точной модели), образцов высокотемпературных сверхпроводников, магнитных материалов на основе кобальта, фотоэмульсий, микросхем и других изделий микроэлектроники. Эти работы охватывали задачи радиационной биологии, медицинских исследований, материаловедения и микроэлектроники. Программа реализовывалась при участии специалистов из ЛФВЭ, ЛРБ, ЛЯП и ЛЯР ОИЯИ, а также НИИ ядерной физики имени Д. В. Скобельцына (НИИЯФ МГУ), НИЯУ МИФИ, Белгородского государственного университета (НИУ «БелГУ») и других внешних организаций. В качестве продолжения этих работ во второй половине апреля запланирован сеанс на станции СОЧИ (Станция Облучения ЧИпов), предназначенной для исследований и испытаний изделий полупроводниковой микро- и наноэлектроники на пучках ионов, выведенных из линейного ускорителя ЛУТИ.
Достижение рабочих параметров ключевых инженерных систем ускорительного комплекса, формирование встречных пучков в Коллайдере, получение рекордного объема данных в эксперименте BM@N и реализация широкой программы прикладных исследований создают надежную основу для следующих сеансов и дальнейшего развития NICA как международной исследовательской инфраструктуры ОИЯИ.
В следующем пучковом сеансе, начало которого запланировано на осень 2026 года, коллайдер NICA должен обеспечить столкновения ядер ксенона с энергией в системе центра масс 4–7 ГэВ. Перед его стартом детектор MPD должен быть установлен в рабочее положение для регистрации событий от сталкивающихся пучков. В ходе этого сеанса также планируется проведение третьего цикла эксперимента BM@N и продолжение прикладных исследований в рамках программы ARIADNA.
