ИЯФ СО РАН станет одним из самых крупных поставщиков проекта FAIR

Европейский центр по исследованию ионов и антипротонов (FAIR, Германия) и Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера (ИЯФ СО РАН) подписали три договора, согласно которым новосибирские ученые разработают и изготовят дипольные магниты для накопительного кольца Collector Ring (CR), сверхпроводящий магнит, а также проведут ряд исследовательских работ. Общая сумма подписанных контрактов составляет около 20 миллионов евро.

Европейский исследовательский центр ионов и антипротонов – FAIR – крупнейший ускорительный комплекс современной ядерной и субъядерной физики, создаваемый в Германии на базе Центра по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца. Основная его задача — изучение известных явлений физики элементарных частиц, от атомной до субатомной физики, и поиск процессов, выходящих за рамки Стандартной модели. Это беспрецедентный проект, сравнимый по масштабу с Большим адронным коллайдером (ЦЕРН), его стоимость оценивается примерно в 1 миллиард евро. Начало экспериментов на FAIR запланировано на 2020-е годы.

«FAIR возможен за счёт кооперации большого количества международных партнёров. Мы уже разработали план, в соответствии с ним будем строить части— они потом уже будут интегрированы в общую установку», — говорит руководитель проекта FAIR Юрген Хеншель.

«Денежный вклад, который  Россия вносит в этот проект, вернётся в страну обратно в виде контрактов на изготовление высокотехнологического оборудования. Это привело нашу  группу в Новосибирск, в ИЯФ СО РАН», — сообщает научный директор FAIR академик Борис Шарков.

В рамках заключенных контрактов специалисты ИЯФ СО РАН создадут, в частности, 32 магнита, масса одного из них будет более 50 тонн, при этом точность изготовления должна быть несколько десятков микрон.

«Ответственность ИЯФ СО РАН — изготовление коллекторного кольца, одной из пяти основных частей общей установки. Три из четырёх  больших эксперимента, которые будут на ней проведены, зависят от вклада этого института. 12 декабря мы с коллегами из ИЯФ подписали договоры о создании магнитов. Данные компоненты должны быть поставлены до 2021 года», — отмечает технический директор Центра по изучению тяжёлых ионов имени Гельмгольца Йорг Блаурок.

FAIR охватывает четыре области научного исследования. В первую очередь, это структура ядра и ядерная  астрофизика, где изучается, например, образование тяжёлых элементов в звёздах при взрывах сверхновых и слиянии двух нейтронных. Учёные планируют создать в лаборатории такие условия, которые реализуются в звёздном веществе. Вторая задача: исследование так называемой кварк-глюонной плазмы, то есть перехода  вещества при колоссальных температурах в состояние кварков, когда протоны и нейтроны расплавляются в некий «кварк-глюонный суп». Предполагается получить в лаборатории вещество, из которого состояла наша Вселенная 13,5 миллиардов лет назад, во время Большого Взрыва. Третье направление  — исследование с помощью пучков антивещества, антипротонов. Здесь решаются задачи квантовой хромодинамики  — направления науки, лежащего между ядерной физикой и физикой элементарных частиц и отвечающего за характер сильного взаимодействия кварков внутри протонов. Четвёртая  область охватывает атомную физику при сверхвысоких магнитных полях, а также физику плазмы.  

«Кроме фундаментальной науки у нас есть два очень важных практических направления, которые обычно не характерны для ускорительных центров», — комментирует Борис Шарков. Это биофизика, где стоит очень интересная задача, связанная с долгосрочными экспертизами состояния людей в космосе. Дело в том, что биологические объекты, в том числе и клетки, из которых мы состоим, подвержены разрушениям от межгалактических частиц. Учёные планируют в лаборатории создавать потоки таких же частиц и исследовать, как реагирует на это живой организм. Второе важное направление — материаловедение, оно применимо в очень широком спектре промышленных приложений.

Как сообщил Юрген Хеншель, в следующем году FAIR и ИЯФ планируют заключить ещё несколько договоров на изготовление оборудования, в частности, для диагностики целостности установки, объём этих договоров также составит около 20 млн евро. Таким образом ИЯФ СО РАН станет одним из самых крупных поставщиков проекта FAIR.