Руски хадронски колајдер се припрема да откријe тајне васионе

Заменик главног инжењера ОИНИ и дописни члан Руске академије наука Григориј Трубников. Извор: dubna.ru.

Заменик главног инжењера ОИНИ и дописни члан Руске академије наука Григориј Трубников. Извор: dubna.ru.

На Обједињеном институту за нуклеарна истраживања (ОИНИ) у подмосковском граду Дубни у току су радови на изградњи хадронског колајдера NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility). Руски научници планирају да помоћу њега истражују процесе стварања нуклеарне материје који су се одвијали у раним фазама настанка свемира и да на тај начин открију тајну његовог „рођења“. Нешто више о међународној сарадњи у оквиру тог пројекта и о истраживачким плановима испричао нам је заменик главног инжењера ОИНИ и дописни члан Руске академије наука Григориј Трубников.

У медијима се колајдер NICA често назива „млађим братом“ Великог хадронског колајдера (LHC) у ЦЕРН-у. У чему се огледа њихова сродност? Да ли на било који начин сарађујете са ЦЕРН-ом?

Могу да кажем да са ЦЕРН-ом остварујемо вишеструку сарадњу. Пре свега, Дубна је учествовала у развоју неколико кључних технологија за Велики сударач хадрона (LHC), тачније – технологија за дијагностику снопа честица. Наиме, дијагностика приликом првог пуштања снопа при подешавању LHC-а вршена је опремом коју је за ЦЕРН обезбедио наш институт.

Спремни смо да на акцелераторима колајдерског система NICA вршимо тестирање опреме за космичку индустрију, тј. да испитујемо утицај јонизујућег зрачења на електронске компоненте интегралних кола и разних електронских склопова космичких летелица. Можемо да извршимо лабораторијску симулацију услова у којима би се такви уређаји нашли у свемиру.

Дубна је за LHC развила још један јединствен уређај – систем за пригушивање кохерентних осцилација снопа. За његов развој је било потребно неколико година и у томе је учествовало неколико руских предузећа, укључујући и војна – и данас je тај систем саставни део LHC-а и ради у његовом целокупном енергетском дијапазону. Захваљујући њему параметри снопа су стабилни током дугог временског периода па се на тај начин обезбеђује ефикасан рад колајдера.

Поврх тога, некадашњи сарадници нашег института су сада запослени у ЦЕРН-у и одговорни су за рад неколико акцелератора у ланцу припреме снопа.

На који начин је ЦЕРН укључен у пројекат NICA? 

ЦЕРН је изразио своју заинтересованост да учествује још пре него што је пројекат NICA покренут. У 2008. смо потписали генерални уговор са ЦЕРН-ом, у оквиру којег је та организација изразила спремност да учествује у изградњи и раду руског хадронског сударача. Према томе, већ неколико година врло блиско сарађујемо и размењујемо наше технологије и достигнућа. Њихови стручњаци редовно гостују код нас, а наши код њих, ми учествујемо у експериментима на њиховим системима, а они учествују у нашим. Припремамо заједничка научна издања и заједнички користимо опрему за експерименте итд.

Фотографија: ИТАР-ТАСС.
Институт за нуклеарна истраживања у Дубни и трансурански елементи

Обједињени институт за нуклеарна истраживања у Дубни основан је 1956. Данас у њему ради 5000 научника из 18 земаља. Основне области истраживања су физика елементарних честица и нуклеарна физика.

Институт је стекао светску славу синтетисањем тзв. трансуранских елемената. Ови, углавном екстремно радиоактивни елементи, тежи су од урана и не постоје у природном стању на Земљи. Већина њих је изузетно нестабилна и може се добити само у веома сложеним нуклеарним реакцијама. Стога ширење таблице Мендељејева представља својеврсно испитивање граница физичког света. Научници из Дубне су први синтетисали нове стабилније елементе од броја 113 до 118. У част открића остварених у институту у Дубни, елемент број 105 назван је дубнијум.

Руска реч 

Поред тога, сарадници ЦЕРН-а су чланови нашег стручног комитета и у акцелераторском и у детекторском сегменту. Они два пута годишње врше прегледе кључних технолошких решења нашег пројекта. ЦЕРН нам уз то ставља на располагање и своја софтверска решења за вршење прорачуна динамике снопа, као и програме за администрирање.

Ко је још од ваших иностраних колега заинтересован за учешће у пројекту?

Генерални споразуми о сарадњи потписани су са неколико организација. Поред ЦЕРН-а, са Националном лабораторијом „Брукхејвен“ (BNL) и са Националном акцелераторском лабораторијом „Енрико Ферми“ („Fermilab“) – два највећа америчка акцелераторска центра. Ту је затим и немачки Центар за проучавање тешких јона „Хелмхолц“ (GSI) из Дармштата и Асоцијација „Хелмхолц“ – највећа научноистраживачка организација у Немачкој, и њихов пројекат FAIR који је усмерен на исту област физичких истраживања као и NICA, тако да са њима врло блиско сарађујемо.

У августу ове године организовали смо први међународни форум за све земље које желе да се укључе у наш пројекат. У Дубну су допутовали представници 11 земаља, између осталог, из Немачке, Италије, Јужноафричке Републике и Индије. Форум је допринео томе да 6 земаља потпише протокол о спремности за пуноправно учешће у пројекту. На форуму су били присутни и представници Министарства за науку и технологију Кине и том приликом смо се договорили да ћемо до краја ове године потписати исти споразум и са њима. Иначе већ сарађујемо са Институтом за физику плазме Кинеске академије наука, који развија суперпроводне елементе за пројекат NICA.

Које ће бити главне области истраживања на руском хадронском сударачу?

Утврдили смо два основна смера. Први се, наравно, тиче фундаменталне науке. Пре свега, реч је о истраживањима у области високих густина нуклеарне материје. Густа врела нуклеарна материја је врло актуелна тема у светској физици, посебно у последњих 10–12 година. Она је изузетно занимљива због тога што је према савременим теоријским схватањима материја управо у таквом стању (слободни кваркови и глуони заједно са протонима и неутронима образованим од њих) постојала у раним фазама настанка свемира. Проучавање стања кварк-глуонске материје помоћи ће да се дође до одговора на питања: како се образовала материја током настанка свемира и по којим законима су слободни кваркови образовали нуклеоне?

У августу ове године организовали смо први међународни форум за све земље које желе да се укључе у наш пројекат. У Дубну су допутовали представници 11 земаља, између осталог, из Немачке, Италије, Јужноафричке Републике и Индије. Форум је допринео томе да 6 земаља потпише протокол о спремности за пуноправно учешће у пројекту.

Други смер обухвата практична истраживања. За нас су најзначајнија она у домену нуклеарне медицине. Користећи искуство рада са суперпроводним акцелераторима, у будућности можемо да покренемо производњу компактних акцелератора за медицинске сврхе који би се превасходно користили за терапију онколошких обољења снопом честица. У свету данас постоји око 15–20 таквих центара у којима се лече на десетине хиљада болесника годишње. Очекујемо да ћемо се ускоро у тој области приближити колегама из иностранства, а акцелераторске технологије које користимо у пројекту NICA биће коришћене у нашим центрима за нуклеарну медицину.

Поред тога, спремни смо да на акцелераторима колајдерског система NICA вршимо тестирање опреме за космичку индустрију, тј. да испитујемо утицај јонизујућег зрачења на електронске компоненте интегралних кола и разних електронских склопова космичких летелица. Можемо да извршимо лабораторијску симулацију услова у којима би се такви уређаји нашли у свемиру.

Још једна врло важна практична област су информационе технологије. Већ радимо на развоју елемента грид-структуре за обраду података добијених у оквиру експеримената на Великом хадронском колајдеру у ЦЕРН-у. Ускоро ће то бити један од највећих система дистрибуираног рачунарства у Русији – својеврсни „виртуелни суперкомпјутер“, који ће се наравно користити и за пројекат NICA.

Росијскаја газета. Сва права задржана.