ПКК по физике конденсированных сред: реактор НЕПТУН и новые проекты

Новости, 16 июня 2023

Вчера стартовало 57-е заседание Программно-консультативного комитета по физике конденсированных сред ОИЯИ. В ходе двухдневного совещания в смешанном формате участники рассмотрели предложения об открытии и продлении проектов. В программе мероприятия также пройдет встреча с дирекцией ОИЯИ и знакомство с постерными докладами молодых ученых ОИЯИ. Мероприятие собрало на своей площадке представителей научных центров Болгарии, Венгрии, Германии, Латвии, Монголии, России, Румынии, Узбекистана и Франции.

Рабочую программу заседания открыл его председатель Денеш Лайош Надь, ознакомивший участников с информацией о выполнении рекомендаций предыдущей, 56-й сессии Программно-консультативного комитета по физике конденсированных сред. Информацию о резолюции 133-й сессии Ученого совета (февраль 2023 года) и решениях Комитета полномочных представителей правительств государств-членов ОИЯИ (март 2023 года) представил вице-директор ОИЯИ Лъчезар Костов. Программа нынешней сессии была составлена в соответствии с рекомендациями комитета 56-го заседания ПКК ФКС. В частности, одной из них стало более детальное представление предложений по открытию новых проектов в рамках тем, включенных в новый Семилетний план ОИЯИ.

Директор Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ Егор Лычагин представил вниманию участников сессии доклад об открытии проекта «Импульсный источник нейтронов и спектрометры». «Мы приняли решение объединить четыре темы, которые до этого развивались независимо, в один большой инфраструктурный проект. Мы надеемся, что такое объединение позволит улучшить управление процессом научного исследования и сконцентрировать кадровые и материальные ресурсы на ключевых задачах, которые стоят перед лабораторией в рамках проекта. Это, в первую очередь, безопасная эксплуатация реактора, развитие физики конденсированного состояния вещества и использование нейтронного рассеяния, создание нового источника нейтронов», — рассказал Егор Лычагин.

Традиционно одной из центральных тем стал статус реактора ИБР-2. Егор Лычагин в своем выступлении подчеркнул, что дата возобновления работы ИБР-2 напрямую зависит от срока получения лицензии Ростехнадзора на его эксплуатацию, чему будет предшествовать установка новых теплообменников. Команда ЛНФ планирует установить их летом 2023 года. Предварительно запуск реактора запланирован на следующий год. Помимо этого, заключено соглашение с производственным объединением «Маяк» на изготовление нового топлива для ИБР-2. Планируется, что эта работа будет завершена в 2027 году, и в 2028 году начнутся работы по его загрузке в реактор.

Начальник сектора нового источника и комплекса замедлителей ЛНФ Максим Булавин представил детальный доклад о статусе работ по разработке проекта нового источника нейтронов, который придет на замену реактору ИБР-2. Новая установка может стать первой в мире, использующей нитрид нептуния в качестве топлива. Это позволит примерно в десять раз повысить поток нейтронов по сравнению с существующим реактором и откроет новые технологические возможности в нейтронных исследованиях. Сейчас коллектив лаборатории ведет НИОКР, чтобы изучить поведение нового топлива и твэлов, а также выбрать компоновку активной зоны. Параллельно идет разработка будущей научной программы установки.

Предложение об открытии подпроекта «Научно-методические исследования и разработки для изучения конденсированных сред на нейтронных пучках ИБР-2» в рамках проекта «Импульсный источник нейтронов и спектрометры» представил Виктор Боднарчук. Основными векторами развития подпроекта является строительство широкоапертурного детектора для Фурье-дифрактометра высокого разрешения, разработка поворотного магнита для экспериментов с поляризованными нейтронами, а также проектирование и разработка элементов инфраструктуры для спектрометров на ИБР-2.

Прозвучал доклад Дениса Козленко с предложением об открытии подпроекта «Исследования функциональных материалов и наносистем с использованием рассеяния нейтронов», основными областями научных интересов которого являются физика конденсированных сред, материаловедение, физика наносистем и явлений на наномасштабах, физика сложных жидкостей и полимеров. Помимо этого, докладчик представил основные научные результаты, полученные в 2021-2023 годах в ходе исследований по теме.

С обновлением тематического плана произошли изменения в структуре проектов Лаборатории радиационной биологии. На нынешней сессии ПКК было предложено открыть два проекта ЛРБ: «Молекулярные, генетические и организменные эффекты действия ионизирующих излучений с различными физическими характеристиками», который представил Павел Лобачевский, начальник Отдел радиационной биологии и физиологии, и «Радиационно-биофизические и астробиологические исследования» — представил Алексей Чижов, заместитель директора ЛРБ. «Первый проект посвящен различным аспектам радиобиологических исследований. Это и молекулярный, клеточный, организменный эффекты действия излучений, которые доступны в Институте. Это и совершенно разнообразные программные исследования, связанные с изучением повреждений ДНК, хромосомных аберраций, мутаций, организменных эффектов, связанных и с поведением, и с патоморфологией», — рассказал директор ЛРБ Александр Бугай. Он также добавил, что проект включает в себя исследования различных эффектов, вызываемых космическими видами излучений, что связано с важнейшей задачей по оценке радиационных рисков для космонавтов. Кроме того, есть и исследования, направленные на усовершенствование методов и исследование возможных приложений лучевой терапии.

Второй представленный ЛРБ проект лежит в областях физического обеспечения и сопровождения экспериментов, а также астробиологии. «Речь идет об оборудовании каналов для исследований с обеспечением дозиметрии специальных установок, которые требуются биологам. Особую роль играет автоматизация данных, в этом направлении мы работаем не только с экспериментальными лабораториями, но и с Лабораторией информационных технологий ОИЯИ, совместно с которой разрабатываются новые IT-системы», — отметил Александр Бугай. Ведется большой пул работ по математическому компьютерному моделированию и структурным исследованиям органических остатков и остатков живых организмов в метеоритах.

Еще один новый проект — «Создание и развитие тестовой зоны для методических исследований детекторов на линейном ускорителе электронов в ЛЯП». Представляя его, старший научный сотрудник ЛЯП ОИЯИ Абдельшакур Эль Саид Мохаммед Абу Эльазм отметил: «Проект, который мы сегодня представили, предполагает модернизацию ЛИНАК-200. На нем будет создана обширная пользовательская программа не только для сотрудников ОИЯИ, но и ученых всех стран-участниц Института. Создаваемая тестовая зона ускорителя позволит пользователям получать всю необходимую информацию о работе установки: какая доза и энергия используются, а также другие параметры пучка». Он рассказал, что на создаваемом сайте новой тестовой зоны с информацией о параметрах ускорителя и всем доступным оборудованием можно будет подать заявку на использование пучкового времени. «Установка еще не запущена, но уже есть большой спрос, ведь в мире мало ускорителей такого типа», — подчеркнул Cаид Абу Эльазм и отметил, что недавно команда лаборатории провела тестовый запуск ЛИНАК-200 с пучком.

Михаил Ляблин представил вниманию членов ПКК проект «Прецизионная лазерная метрология для ускорителей и детекторных комплексов (PLI)». Предложение по открытию проекта «Нанобиофотоника» по исследованиям в области нанотехнологий, наук о жизни и методологических разработок было представлено Григорием Арзуманяном. Предложение по открытию проекта по защите от физико-химических стрессов с помощью белков тихоходок (TARDISS) прозвучало в докладе Михаила Зарубина. Павел Апель представил вниманию комитета два проекта – «Радиационная стойкость материалов к воздействию высокоинтенсивных пучков тяжелых ионов» и «Нанокомпозитные и функциональные трековые мембраны», научная программа которых основана на использовании ускоренных пучков ионов для прикладных исследований.

Ведущий научный сотрудник ЛЯП Георгий Шелков и замначальника Ускорительного отделения ЛФВЭ Анатолий Сидорин выступили с предложениями о продлении проектов «Новые полупроводниковые детекторы для фундаментальных и прикладных исследований» и «Развитие техники эксперимента и прикладные исследования на монохроматических пучках позитронов (PAS)».

Помимо этого, состоялось рассмотрение письменных предложений об открытии и продлении проектов по вычислительной физике, квантовой теории поля в сложных системах, материаловедению.

Во второй день работы комитета прозвучит научный доклад старшего научного сотрудника ЛНФ Татьяны Вершининой «Нейтронно-дифракционные исследования структурно-фазовых переходов в сплавах». В программе также встреча членов ПКК с дирекцией ОИЯИ и постерная сессия молодых ученых. Заседание завершат подготовка рекомендаций ПКК и предложения в повестку дня следующей сессии комитета.


ПКК по физике конденсированных сред: реактор НЕПТУН и новые проекты