03-5-1129-2017/2028
   

DRIBs-III
Развитие ускорительного комплекса
и экспериментальных установок ЛЯР
    
Руководители: Калагин И.В.
Сидорчук С.И.
Заместители: Семин В.А.
Научный руководитель:     Оганесян Ю.Ц.
 
Участвующие страны и международные организации:
Армения, Египет, Казахстан, Китай, 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 при одновременном снижении энергопотребления. Целью проекта является существенное повышение эффективности проведения экспериментов по синтезу и изучению свойств сверхтяжелых элементов.

Помимо этого, продолжается создание ускорительного комплекса ДЦ-140 для 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.
Заместитель:
Семин В.А.

 03-5-1129-1-2024/2028
2. Развитие экспериментальных установок для исследования химических и физических свойств сверхтяжелых элементов Сидорчук С.И.
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.
Заместитель:
Семин В.А.

  
Изготовление
ЛЯР Басс В., Барбашев М.Б., Батчулуун Э., Богачев А.А., Быков А.Н., Ваганов Р.Е., Веревочкин В.А., Воробьев И.В., Воронцов А.Н., Гикал К.Б., Дей А., 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., Клыгин С.А., Княжева Г.Н., Козулин Э.М., Козулина Н.И., Кононенко Г.А., Куликов А.В., Кульков К.А., Лисов В.И., Макаров М.И., Новиков К.В., Осипов Н.Ф., Пащенко С.В., Пчелинцев И.В., Пчелкин Н.Н., Савельева Е.О., Сатьян С., Середа Ю.М., 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:
Модернизация циклотрона У-400 → У-400Р.

Строительство нового экспериментального зала циклотрона У-400Р.

Создание новых экспериментальных установок и каналов транспортировки пучков ионов от У-400Р.

Ввод в эксплуатацию ускорительного комплекса ДЦ-140 для комплексных прикладных исследований.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Выполнение программы физических экспериментов на циклотроне У-400.

Строительство экспериментального зала циклотрона У-400Р.

Начало реконструкции циклотрона У-400 (У-400Р).

Строительство участка проводки ионопровода из здания 131 в экспериментальный зал циклотрона У-400Р (УПИ).

Разработка проекта кинематического сепаратора продуктов реакций многонуклонных передач STAR.

Разработка концепции и работа над проектом установки для исследования механизмов ядерных реакций SCIF-D.

Развитие методов диагностики пучков стабильных и радиоактивных нуклидов.
 
2. Развитие экспериментальных установок для исследования химических и физических свойств сверхтяжелых элементов

 Сидорчук С.И.
Заместитель:
Родин А.М.		  
Изготовление
ЛЯР Аксенов Н.В., Астахов А.А., Бодров А.Ю., Божиков Г.А., Веденеев В.Ю., Гольцман А.И., 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., Мадумаров А.Ш., Муравьев И.В., Новоселов А.С., Опихал А., Петрушкин О.В., Подшибякин А.В., Саламатин В.С., Соловьев Д.И., Чернышева Е.В., Чупраков И., 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 газонаполненного сепаратора GASSOL на базе сверхпроводящего соленоида и многоотражательного времяпролетного масс-спектрометра.

Магнитный газонаполненный сепаратор (GASSOL) предназначен для изучения атомных свойств и химического поведения 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:
Разработка методов для получения интенсивных пучков 48Ca, 50Ti, 54Cr и др.

Создание газонаполненного сепаратора GASSOL на базе сверхпроводящего соленоида для радиохимических исследований сверхтяжелых элементов.

Создание многоотражательного времяпролетного масс-спектрометра.

Ожидаемые результаты по проекту в текущем году:
Обеспечение экспериментов по синтезу и изучению свойств сверхтяжелых элементов на Фабрике сверхтяжелых элементов.

Монтаж и ввод в эксплуатацию сверхпроводящего газонаполненного сепаратора GASSOL. Монтаж канала транспортировки пучка от ДЦ-280 до сепаратора GASSOL и инженерных систем сепаратора.

Проектирование многоотражательного времяпролетного масс-спектрометра. Тестовый запуск криогенной газовой ионной ловушки.
 
Сотрудничество:
Страна или международная организация Город Институт Статус Участники
Армения Ереван ННЛА Совместные работы Марукян Г.О. + 3 чел.
Египет Каир EAEA Совместные работы Хассан Х.Е.
Казахстан Астана АФ РГП ИЯФ Совместные работы Здоровец М.В. + 3 чел.
Китай Ланьчжоу IMP CAS Соглашение Ган З. + 6 чел.
Россия Нижний Новгород ИПФ РАН Совместные работы Литвак А.Г.
        Скалыга В.А. + 5 чел.
  Санкт-Петербург ИАП РАН Совместные работы Явор М.И. + 1 чел.
    НИИЭФА Совместные работы Герцог С.В. + 4 чел.
        Сычевский С.Е.
  Томск ТГУ Совместные работы Стучебров С.Г. + 4 чел.
Сербия Белград INS "VINCA" Совместные работы Вуевич В.
        Йованович З.
  Нови-Сад UNS Совместные работы Крмар М.
ЮАР Порт-Элизабет NMU Совместные работы Фарук С.
  Сомерсет-Уэст iThemba LABS Совместные работы Барк Р.
        Мира Дж.
        Нкози М.
        Стридом Л. + 2 чел.
  Стелленбос SU Совместные работы Барнард А. + 2 чел.
  Фандербейлпарк VUT Совместные работы Абу эль Хоссейн Халед