Развитие ускорительного комплекса и экспериментальных
установок ЛЯР (DRIBs-III)
Руководитель темы: |
Гульбекян Г.Г. Дмитриев С.Н. Иткис М.Г. |
Научный руководитель темы: |
Оганесян Ю.Ц. |
Участвующие страны и международные организации:
Бельгия, Болгария, Германия, Египет, Италия, Казахстан, Китай, Монголия, Польша, Россия, Румыния, Сербия, Словакия, США, Узбекистан, Украина, Франция, ЦЕРН, Чехия, ЮАР.
Изучаемая проблема и основная цель исследований:
Реализация проекта DRIBs-III, включающего модернизацию и развитие циклотронного комплекса ЛЯР, расширение экспериментальной базы Лаборатории (создание новых физических установок), развитие систем ускорителей. Проект направлен на повышение стабильности работы ускорителей, увеличение интенсивности и улучшение качества пучков ионов как стабильных, так и радиоактивных нуклидов в диапазоне энергии от 5 до 100 МэВ/нуклон при одновременном снижении энергопотребления. Целью проекта является существенное повышение эффективности проведения экспериментов по синтезу и изучению свойств сверхтяжелых элементов, а также легких ядер на границах нуклонной стабильности, расширению программы экспериментов с пучками радиоактивных нуклидов.
Ожидаемые результаты по завершении этапов темы или проектов:
- Реализация основных возможностей, заложенных при создании Фабрики Сверхтяжелых элементов:
- продолжительная (до нескольких месяцев) стабильная работа циклотрона ДЦ-280 в режиме ускорения частиц от углерода до урана;
- получение пучков с плавной вариацией энергии ионов, получение максимальной интенсивности пучков (до 10 мкА частиц) в области ионов средних масс;
- получение интенсивных пучков редких стабильных изотопов: 36S, 48Ca и др., а также пучков долгоживущих радиоактивных ядер 36Ar, 50Ni;
- создание инфраструктуры для размещения и эксплуатации экспериментальных установок из других исследовательских центров.
- Модернизация ускорительного комплекса У-400М: - повышение энергии пучков ионов стабильных изотопов до энергии 50-70 МэВ·А в зависимости от массы иона; - повышение эффективности проводимых экспериментов за счет увеличения энергии ускоренных ионов и интенсивности пучка; - улучшение радиационной обстановки в экспериментальном зале ускорителя У-400М при проведении экспериментов на пучках высокой интенсивности; - повышение надёжности устроителя и эффективности использования времени его работы.
- Подготовка и начало реконструкции циклотрона У-400Р и создание нового экспериментального зала:
- создание нового экспериментального зала с возможностью автономной работы в каждой из трех его радиационно-изолированных кабин;
- расширение диапазона ускоряемых ионов от гелия до урана;
- уменьшение разброса энергии ионов до 0,3% с возможностью плавной вариации энергии в интервале 0.8-25 МэВ·А;
- получение пучков редких изотопов стабильных и долгоживущих ядер, а также короткоживущих ядер (T1/2 0.1 сек.) из ионного источника;
- снижение энергопотребления и повышение стабильности работы ускорителя при длительных сеансах облучения.
- Разработка, создание и ввод в эксплуатацию новых современных экспериментальных установок длительного действия:
- универсального газонаполненного сепаратора для синтеза и изучения свойств сверхтяжелых элементов;
- пресепаратора для химических и масс-спектрометрических экспериментов;
- газ-кэтчера для изучения химических свойств сверхтяжелых элементов с временами жизни более 100 мсек.
- развитие проекта фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2, включая создание комплекса криогенных мишеней (изотопы водорода и гелия) и увеличение их эффективной толщины до 5 мг/см 2; создание ВЧ-фильтра для улучшения качества вторичного пучка, а также магнитного спектрометра нулевого градуса;
- современных детекторных массивов, позволяющих регистрировать нейтроны, гамма-кванты и заряженные частицы в широком угловом диапазоне с высоким угловым и энергетическим разрешением; создание многопользовательского комплекса детекторов и электроники, существенно повышающего качество набираемых данных;
- нового сепаратора, основанного на остановке продуктов ядерных реакций в газе и их резонансной лазерной ионизации (проект ГАЛС);
- физической программы и технического обоснования для ускорительно-накопительного комплекса пучков радиоактивных ионов.
Ожидаемые результаты по этапам темы или проектам в текущем году:
- Ввод в эксплуатацию Фабрики сверхтяжелых элементов (СТЭ) в составе: нового экспериментального корпуса Фабрики с системами инженерного обеспечения, циклотрона ДЦ-280 и нового газонаполненного сепаратора продуктов ядерных реакций ГНС-2.
- Получение пучков ускоренных тяжелых ионов на Фабрике СТЭ. Проведение первых тестовых экспериментов по синтезу изотопов элементов 114 (Fl) и 115 (Mc).
- Проведение первых экспериментов на пучках лёгких ионов с энергией 30-50 МэВ/нуклон на новом фрагмент-сепараторе АКУЛИНА-2 (циклотрон У-400М). Развитие инфраструктуры фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2 (ВЧ-фильтр, спектрометр нулевых углов).
- Проведение экспериментов на пучках ионов с энергией 6-15 МэВ/нуклон на циклотроне У-400М.
- Выполнение программы экспериментов по синтезу новых изотопов в области сверхтяжёлых элементов на циклотроне У-400 с использованием мишеней из актинидов, экспериментов по ядерной спектроскопии тяжелых ионов.
- Развитие новых методов диагностики пучков стабильных и радиоактивных нуклидов.
- Проведение работ по созданию новой сепарирующей установки GALS, основанной на селективной лазерной ионизации продуктов ядерных реакций в газе.
- Завершение создания магнитного анализатора высокого разрешения МАВР.
- Подготовка технических заданий для изготовления отдельных узлов газовой ионной ловушки и размещение заказов на изготовление.
- Проектирование и изготовление ЭЦР источника ионов и горячего твердотельного поглотителя с химически инертным покрытием внутренних частей вакуумных камер для сепаратора MASHA.
Основные этапы темы: |
|
Этап темы или эксперимент |
Руководители |
Статус проекта или эксперимента |
|
Лаборатория или другие подразделения ОИЯИ Ответственные от лаборатории |
Основные исполнители |
1. Создание нового экспериментального корпуса ЛЯР |
Гульбекян Г.Г. |
|
|
ЛЯР |
Богомолов С.Л., Бондаренко П.Г., Веревочкин В.А., Гикал Б.Н., Иваненко И.А., Калагин И.В., Казаринов Н.Ю., Костырев В.А., Осипов Н.Ф., Пащенко С.В., Решетов А.В., Хабаров М.В. |
2. Создание комплекса ДЦ-280 |
Калагин И.В. |
|
|
ЛЯР |
Бондаренко П.Г., Богомолов С.Л., Иванов Г.Н., Иваненко И.А., Казаринов Н.Ю., Осипов Н.Ф., Пащенко С.В., Пчелкин Н.Н., Решетов А.В., Семин В.А., Хабаров М.В. |
|
ЛФВЭ |
Фатеев А.А. + 2 чел. |
3. Развитие комплексов У-400М и У-400R |
Калагин И.В. |
|
|
ЛЯР |
Бондаренко П.Г., Богомолов С.Л., Ваганов Р.Е., Иванов Г.Н., Иваненко И.А., Калагин И.В., Казаринов Н.Ю., Осипов Н.Ф., Пащенко С.В., Пчелкин Н.Н., Решетов А.В., Семин В.А., Соколов В.А., Хабаров М.В. |
|
ЛИТ |
Акишин П.Г., Айриян Э.А. Кореньков В.В., Червяков А.М. |
|
ЛЯП |
Ворожцов С.Б., Карамышева Г.А., Самсонов Е.В. |
|
ЛФВЭ |
Фатеев А.А. + 2 чел. |
4. Разработка ЭЦР-источников |
Богомолов С.Л. |
|
|
ЛЯР |
Бехтерев В.В., Бондаренко А.Е., Ефремов А.А., Иванов Г.Н., Лебедев А.Н., Логинов В.Н., Миронов В.Е., Кузьменков К.И., Язвицкий Н.Ю. |
|
ЛФВЭ |
Донец Е.Д., Дробин В.М. Донец Е.Е., Костромин С.А. |
5. Развитие микротрона МТ-25 |
Митрофанов С.В. |
|
|
ЛЯР |
Аксенов Н.В., Белов А.Г., Осипов Н.Ф., Пащенко С.В., Семин В.А., етерев Ю.Г., Хабаров М.В. |
6. Развитие фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2 |
Фомичев А.С. |
|
|
ЛЯР |
Безбах А.А., Белогуров С.Г., Вольски Р., Головков М.С., Горшков А.В., Горшков В.А., Каминьски Г., Крупко С.А., Никольский Е.Ю., Сидорчук С.И., Слепнев Р.С., Тер-Акопьян Г.М., Худоба В., Шаров П.Г. |
7. Проектирование и создание пресепаратора для радиохимических исследований СТЭ |
Попеко А.Г. Еремин А.В. |
|
|
ЛЯР |
Малышев О.Н., Попов Ю.А., Свирихин А.И. |
8. Создание газового кэтчера |
Родин А.М. |
|
|
ЛЯР |
Белозеров А.В., Веденеев В.Ю., Гуляев А.В., Гуляева А.В., Комаров А.Б., Крупа Л., Новоселов А.С., Саламатин В.С., Степанцов С.В., Юхимчук С.А. |
9. Создание ЭЦР источника и поглотителя для сепаратора MASHA |
Родин А.М. |
|
|
ЛЯР |
Богомолов С.Л., Белозеров А.В., Веденеев В.Ю., Гуляев А.В., Гуляева А.В., Комаров А.Б., Крупа Л., Новоселов А.С., Саламатин В.С., Степанцов С.В., Юхимчук С.А. |
10. Развитие нового газонаполненного сепаратора |
Утенков В.К. |
|
|
ЛЯР |
Абдуллин Ф.Ш., Воинов А.А., Зубарев А.Н. Зубарева А.М., Коврижных Н.Д., Мирсаитов Т.Ш., Поляков А.Н., Петрушкин О.В., Сагайдак Р.Н., Свиридченков А.С., Субботин В.Г., Сухов А.М., Цыганов Ю.С., Широковский И.В., Шумейко М.В., Шлаттауер Л. |
11. Создание сепаратора на основе резонансной лазерной ионизации |
Земляной С.Г. |
|
|
ЛЯР |
Аввакумов К.А., Жеменик В.И., Козулин Э.М., Мышинский Г.В. |
Сотрудничество по теме: |
|
Страна или международная организация |
Город |
Институт или лаборатория |
Участники |
Статус |
Болгария |
София |
INRNE BAS |
Генчев С.Г. + 3 чел. Рашевский Г.Д. Иванов Р. |
Совместные работы |
Казахстан |
Алматы |
ИЯФ |
Батырбеков Э.Г.+ 3 чел. |
Совместные работы |
|
Астана |
АФ РГП ИЯФ |
Здоровец М.В. + 3 чел. Колобердин М.В. |
Совместные работы |
Монголия |
Улан-Батор |
NRC NUM |
Зузаан П. |
Совместные работы |
Польша |
Варшава |
IEP WU |
Зенон Й. |
Совместные работы |
|
|
HIL WU |
Гмай П. + 4 чел. |
Совместные работы |
|
Краков |
NINP PAS |
Талах М. + 3 чел. Суликовски Я. |
Совместные работы |
Россия |
Москва |
ИТТ-Груп |
Конев Н.Н. |
Совместные работы |
|
|
ИТЭФ |
Голубев А.А. + 4 чел. |
Совместные работы |
|
|
МГУ |
Петров ВГ. |
Совместные работы |
|
|
ЦВТД |
Ушаков А.М. Гучкин А.С. |
Совместные работы |
|
Гатчина |
НИЦ КИ ПИЯФ |
Аксенов В.Л. Иванов Е.М. + 3 чел. |
Совместные работы |
|
Нижн. Новгород |
ИПФ РАН |
Литвак А.Г. Голубев С.В. + 5 чел. |
Совместные работы |
|
Новосибирск |
ИЯФ СО РАН |
Логачев П.В. + 5 чел. |
Договор |
|
С.-Петербург |
НИИЭФА |
Строкач А.П. + 12 чел. Сычевский С.Е. |
Совместные работы |
|
Саров |
ВНИИЭФ |
Юхимчук А.А. + 3 чел. |
Совместные работы |
Румыния |
Бухарест |
IFIN-HH |
Бадеску С.А. + 4 чел. |
Совместные работы |
|
|
N V |
Натурел Ж. |
Совместные работы |
Словакия |
Братислава |
IMS SAS |
Дубничка Ш. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
|
IP SAS |
Венхарт М. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
Нова Дубница |
EVPU |
Герек И. + 3 чел. |
Совместные работы |
Узбекистан |
Самарканд |
СамГУ |
Сафаров А.Н. |
Совместные работы |
Украина |
Киев |
ИЯИ НАНУ |
Слисенко В.И. + 3 чел. |
Совместные работы |
Чехия |
Прага |
CU |
Долежал З. |
Совместные работы |
|
|
CTU |
Штекл И. + 1 чел. Поспишил С. + 2 чел. |
Совместные работы |
|
|
VP |
Стовичек П. Хедбавны П. Крегер В. |
Совместные работы |
|
Брно |
BUT |
Глинка Й. Котовский К. Форел Ш. Маар Т. |
Совместные работы |
|
Ржеж |
NPI ASCR |
Штурса Я. + 3 чел. Маджик Н.А. + 2 чел. Добеш Я. Вогнар М. |
Совместные работы |
|
Штеновице |
STREICHER |
Лопата И., Соннтаг А. |
Совместные работы |
Германия |
Гейдельберг |
MPIK |
Блаум К. + 1 чел. |
Протокол |
|
Дармштадт |
GSI |
Айкхофф Х. + 20 чел. Симон Х. + 2 чел. |
Совместные работы |
Египет |
Аль-Минуфиа |
MU |
Озман Х.А. |
Совместные работы |
|
Гиза |
CU |
Самман Н.Э. |
Совместные работы |
Италия |
Катания |
INFN LNS |
Калабретта П. + 2 чел. |
Совместные работы |
Сербия |
Белград |
INS "VIN CA" |
Добросавлевич А. Нешкович Н. Вуевич В., Беличев П. |
Совместные работы |
ЮАР |
Кейптаун |
iThemba LABS |
Вилакази З. + 10 чел. Барк Р. Махатхини Л. |
Совместные работы |
Бельгия |
Лёвен |
KU Leuven |
Леузель М. + 3 чел. Пит ван Дюппен Кудрявцев Ю. |
Совместные работы |
|
Лувен-ля-Нёв |
IBA |
Луазеле М. + 2 чел. |
Совместные работы |
Китай |
Ланьчжоу |
IMP CAS |
Джао Нонгвей + 5 чел. |
Совместные работы |
США |
Колледж Стэйшн |
Texas A M |
Чубарян Г.Г. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
Ливермор |
LLNL |
Стойер М. + 1 чел. |
Совместные работы |
|
Нашвилл |
VU |
Гамильтон Дж. + 6 чел. |
Договор |
|
Ок-Ридж |
ORNL |
Роберто Дж.Б. + 6 чел. |
Договор |
Франция |
Ван |
SigmaPhi |
Лансело Ж. + 4 чел. |
Совместные работы |
|
Кан |
GANIL |
Левитович М. + 4 чел. |
Совместные работы |
ЦЕРН |
Женева |
ЦЕРН |
Федосеев В. |
Совместные работы |