03-5-1129-2017/2028
   

Развитие ускорительного комплекса
и экспериментальных установок ЛЯР (DRIBs-III)
    
Руководители: Калагин И.В.
Сидорчук С.И.
Заместители: Семин В.А.
Еремин А.В.
Научный руководитель:     Оганесян Ю.Ц.

Участвующие страны и международные организации:
Египет, Казахстан, Китай, Индия, Монголия, Россия, Сербия, 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.

Помимо этого, продолжаются строительство и работа по запуску циклотрона ДЦ-140 для комплексных прикладных исследований. Работы проводятся в рамках проекта «Проект создания Инновационного исследовательского центра ОИЯИ" и являются частью раздела/проекта «Исследовательский комплекс ЛЯР для работы в области материаловедения».

Еще одним важным направлением деятельности является поддержка физических экспериментов и развитие существующих ускорителей и экспериментальных установок.

Проекты:
  Наименование проекта Руководители проекта Шифр проекта
1. Создание ускорительного комплекса У-400Р Калагин И.В.
Попеко А.Г.
Заместители:
Семин В.А.
Еремин А.В.		 03-5-1129-1-2024/2028
2. Развитие экспериментальных установок для исследования химических и физических свойств сверхтяжелых элементов Еремин А. В.
Заместитель:
Родин А.М.		 03-5-1129-2-2024/2028

Проекты:
      Наименование проекта Руководители проекта Статус 
Лаборатория (Ответственные от лаборатории)
1. Создание ускорительного комплекса У400Р Калагин И. В.
Попеко А. Г.
Семин В.А.
Еремин А.В.		  
Изготовление
ЛЯР Басс В., Богачев А.А., Барбашев М.Б., Ваганов Р.Е., Веревочкин В.А., Воробьев И.В., Быков А.Н., Гикал К.Б., Жукова А. О., Забанов А.С. Загребаева С.И., Зинченко С.Ю., Иваненко И.А., Иванов Г.Н., Иткис Ю.М., Казаринов Н.Ю., Кленов Е. А., Княжева Г.Н., Козулин Э.М., Козулина Н.И., Костырев В.А., Куликов А.В., Кульков К.А., Лисов В.И., Макаров М.И., Новиков К.В., Осипов Н.Ф., Остроухов А.А., Пащенко С.В., Пчелинцев И.В., Савельева Е.О., Сидоров А.А., Суслов А. А., Тихомиров А.В., Тихомиров Р.С., Франко Й., Чернышев О.А.
 
Краткая аннотация и научное обоснование:

Цель работ – создание ускорительного комплекса У-400Р для подробного изучения механизмов ядерных реакций с пучками стабильных тяжелых ионов (процессы слияния-деления, квазиделения, многонуклонных передач и др.), синтеза в этих реакциях новых нуклидов, а также спектроскопии распада исследуемых ядер.

Проект включает в себя такие задачи, как строительство нового Экспериментального зала, модернизация циклотрона У-400 (У-400Р после модернизации), а также создание новых сепараторов и систем ионопроводов для транспортировки пучков.

На ускорительном комплексе будут детально исследоваться свойства изотопов тяжелых и сверхтяжелых элементов, а также осуществляться поиск новых методов синтеза тяжелых нуклидов. Данные исследования не предполагают использование радиоактивного мишенного материала в количестве, превышающем 105Бк. 
 
Ожидаемые результаты по завершении проекта:
  1. Модернизация циклотрона У-400 (У-400Р после модернизации).
  2. Строительство нового экспериментального зала циклотрона У-400Р.
  3. Создание новых экспериментальных установок и каналов транспортировки пучков ионов от У-400Р.
  4. Продолжение работ по созданию и запуску циклотрона ДЦ-140 для комплексных прикладных исследований
Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
  1. Завершение модернизации и запуск циклотрона У-400М. Обеспечение первых экспериментов.
  2. Развитие инфраструктуры фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2 (ВЧ-фильтр, система тритиевого обеспечения).
  3. Выполнение программы физических экспериментов на циклотроне У-400.
  4. Строительство экспериментального зала циклотрона У-400Р.
  5. Начало реконструкции циклотрона У-400 (У-400Р).
  6. Разработка проекта кинематического сепаратора продуктов реакций многонуклонных передач.
  7. Разработка концепции установки для исследования механизмов ядерных реакций SCIF-D
  8. Создание циклотрона ДЦ-140.
  9. Развитие методов диагностики пучков стабильных и радиоактивных нуклидов.
  10. Тестовый запуск криогенной газовой ионной ловушки.
  11. Развитие систем спектрометра МАВР.
 
2. Развитие экспериментальных установок для исследования химических и физических свойств сверхтяжелых элементов Еремин А.В.
Родин А.М.		  
Изготовление
ЛЯР   Веденеев В. Ю., Гуляев А. В., Гуляева А.В., Ибадуллаев Д., Коврижных Н.Д., Когоут П., Когоутова А., Комаров А.Б., Крупа Л., Кузнецов Д.А., Кулик В. Д., Кулик В.Д., Новоселов А.С., Опихал А., Петрушкин О.В., Подшибякин А.В., Саламатин В.С., Соловьев Д.И., Чернышева Е.В., Шубин В.Д., Шумейко М.В., Юхимчук С. А.
 
 
Краткая аннотация и научное обоснование:

В настоящее время ускорение высокоинтенсивных пучков на циклотроне ДЦ-280 (Фабрика СТЭ) дает достаточно большую статистику в экспериментах по синтезу сверхтяжелых ядер в окрестности так называемого острова стабильности (Z=114, N=184), что открывает новые экспериментальные горизонты в этих исследованиях. Среди новых возможностей, предоставляемых Фабрикой СТЭ, в первую очередь следует отметить изучение химических свойств короткоживущих (T1/2<0.5 с) изотопов сверхтяжелых элементов и точное измерение масс этих изотопов.

Проект направлен на создание новых современных экспериментальных установок. Экспериментальные установки, которые будут установлены на циклотроне ДЦ-280, будут использоваться для синтеза и изучения физических и химических свойств изотопов тяжелых и сверхтяжелых элементов, изучения механизмов ядерных реакций, ядерной спектроскопии и масс-спектрометрии. Для достижения поставленных целей планируется создание сверхпроводящего газонаполненного сепаратора GASSOL и многоотражательного времяпролетного масс-спектрометра.

Магнитный газонаполненный сепаратор (GASSOL) предназначен для изучения атомных свойств и химического поведения короткоживущих (T1/2< 0.5 с) изотопов сверхтяжелых элементов, в том числе их короткоживущих (T1/2< 0.5 с) изотопов, что открывает доступ к элементам тяжелее Fl. Конструкция установки основана на использовании сверхпроводящего соленоидального магнита. Основной задачей сепаратора, помимо эффективного разделения продуктов реакции, является фокусировка интересующих ядер в пятно диаметром менее 1 см.

Специализированный масс-спектрометр высокого разрешения предназначен для измерения масс сверхтяжелых элементов с Z=104-118 и A=266-294 и продуктов их радиоактивного распада с точностью <100 кэВ. Принцип работы спектрометра основан на использовании многоотражательного временяпролетного метода (MR TOF).
 
Ожидаемые результаты по завершении проекта:
  1. Разработка методов для получения интенсивных пучков 48Ca, 50Ti, 54Cr и др.
  2. Сборка соленоида сверхпроводящего газонаполненного сепаратора GASSOL 
  3. Создание многоотражательного времяпролетного масс-спектрометра.
 
Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
  1. Обеспечение экспериментов по синтезу и изучению свойств сверхтяжелых элементов на Фабрике сверхтяжелых элементов.
  2. Создание сепаратора GASSOL для радиохимических исследований сверхтяжелых элементов.
 
Сотрудничество: 
 
Страна или международная организация Город Институт Статус Участники
Египет Гиза CU Совместные работы Самман Х.Э.
  Шибин-эль-Ком MU Совместные работы Озман Х.А.
Индия Нью-Дели IUAC Совместные работы Мадвахан Н. + 3 чел.
Казахстан Алма-Ата ИЯФ Совместные работы Батырбеков Э.Г. + 3 чел.
  Астана АФ РГП ИЯФ Совместные работы Здоровец М.В. + 3 чел.
    ЕНУ Совместные работы Кутербеков К.А.
Китай Ланьчжоу IMP CAS Договор Ган З. + 6 чел.
Монголия Улан-Батор NRC NUM Совместные работы Зузаан П.
Россия Москва ИТЭФ Совместные работы Кулевой Т.В. + 4 чел.
    НИЯУ "МИФИ" Совместные работы Полозов С.М. + 3 чел.
    ЦВТД Совместные работы Гучкин А.С.
  Москва, Троицк ИЯИ РАН Совместные работы Фещенко А.В.
  Нижн. Новгород ИПФ РАН Совместные работы Голубев С.В. + 5 чел.
        Литвак А.Г.
  Новосибирск ИЯФ СО РАН Договор Логачев П.В. + 5 чел.
  С.-Петербург ИАП РАН Совместные работы Явор М.И. + 1 чел.
    НИИЭФА Совместные работы Строкач А.П. + 12 чел.
        Сычевский С.Е.
  Саров ВНИИЭФ Совместные работы Юхимчук А.А. + 3 чел.
  Снежинск РФЯЦ-ВНИИТФ Совместные работы Мамаев И.В. + 3 чел.
Сербия Белград INS "VINCA" Совместные работы Беличев П.
        Вуевич В.
        Петрович С.
ЮАР Порт-Элизабет NMU Совместные работы Фарук С.
  Сомерсет-Уэст iThemba LABS Совместные работы Барк Р.
        Махатхини Л.
        Мира Дж.
  Стелленбос SU Совместные работы Барнард А. + 2 чел.
  Фандербейлпарк VUT Совместные работы Абу эль Хоссейн Халед