10 интересных фактов об Объединенном институте ядерных исследований

26 марта исполняется 65 лет давнему партнеру «Росатома», одному из ведущих научных центров атомной науки в мире — ​Объединенному институту ядерных исследований. Что ищут его ученые на дне Байкала, когда они пополнят таблицу Менделеева и зачем в Дубне коллайдер? Вот 10 интересных фактов об ОИЯИ.

ФАБРИКА ОТКРЫТИЙ

В лаборатории ядерных реакций за 65 лет синтезировано 10 новых элементов: со 102-го по 105-й, 108-й и со 114-го по 118-й. Признанием выдающегося вклада ученых ОИЯИ в современную физику и химию стало присвоение 105-му элементу названия дубний, 114-му — ​флеровий (в честь основателя лаборатории Георгия Флерова), 115-му — ​московий (в честь Московской области) и 118-му — ​оганесон (в честь научного руководителя лаборатории Юрия Оганесяна). В 2019 году в ОИЯИ открыли фабрику сверхтяжелых элементов с циклотроном ДЦ‑280. По интенсивности пучка этот ускоритель превосходит все мировые аналоги, его запуск необычайно расширил возможности и в синтезе новых элементов, и в изучении их свойств. В 2022 году на фабрике намерены синтезировать три новых элемента — ​119-й, 120-й и 121-й.

ВСЕМ МИРОМ

ОИЯИ в подмосковной Дубне — ​международная межправительственная организация, созданная на основе соглашения 11 стран-учредителей 26 марта 1956 года. Сейчас членов уже 18: Азербайджан, Армения, Белоруссия, Болгария, Вьетнам, Грузия, Казахстан, КНДР, Куба, Молдова, Монголия, Польша, Россия, Румыния, Словакия, Узбекистан, Украина, Чехия. На правительственном уровне заключены соглашения о сотрудничестве института с Венгрией, Германией, Египтом, Италией, Сербией и Южно-Африканской Республикой. ОИЯИ поддерживает связи более чем с 800 научными центрами и университетами в 62 странах, имеет статус наблюдателя в ряде европейских научных структур, например в ЦЕРНе.

НЕВОД ДЛЯ НЕЙТРИНО

13 марта этого года в эксплуатацию ввели крупнейший в Северном полушарии глубоководный нейтринный телескоп. Установку Baikal-GVD построили на озере Байкал под патронажем ОИЯИ и Института ядерных исследований РАН с участием ученых и инженеров из научных центров России, Чехии, Словакии и Польши. Телескоп представляет собой гирлянду из нескольких тысяч датчиков, упакованных в водонепроницаемые шары. Ее разместили на расстоянии 3,5 км от берега в южной котловине Байкала. Глубокое озеро — ​идеальный природный детектор для регистрации и исследования потоков нейтрино сверхвысоких энергий, прилетающих из космоса. Изучение этих частиц может пролить свет на загадки возникновения и эволюции Вселенной.

ВСЕЛЕННАЯ В ЛАБОРАТОРИИ

На территории ОИЯИ сооружается сверхпроводящий коллайдер протонов и тяжелых ионов NICA. Это один из шести проектов класса мегасайенс, которые поддерживает правительство России. На ускорителе смогут воссоздать особое состояние вещества, в котором пребывала Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва, — ​кварк-глюонную плазму. Коллайдер будет оснащен многоцелевым детектором MPD для экспериментальных исследований адронной материи и ее фазовых превращений, детектором SPD для изучения спиновых эффектов и детектором BM@N для изучения барионной материи. Также на ускорителе будут вести прикладные исследования в области ядерной физики, биофизики и астрофизики. В ноябре прошлого года премьер-министр России Михаил Мишустин произвел технологический пуск бустерного синхротрона — ​одного из основных элементов NICA. Достроить ускоритель планируют к 2022 году.

СЕМЬ НИИ В ОДНОМ

Основные направления научных исследований — ​теоретическая физика, физика элементарных частиц, ядерная физика и физика конденсированных сред. В составе ОИЯИ семь лабораторий: теоретической физики, ядерных проблем, ядерных реакций, физики высоких энергий, нейтронной физики, информационных технологий и радиационной биологии. Каждая по масштабам исследований сопоставима с самостоятельным академическим институтом. В ОИЯИ работают около 4,5 тыс. человек, из них более 1,2 тыс. ― научные сотрудники.

ЕСТЬ ЛИ ЖИЗНЬ В КОСМОСЕ?

Радиобиологи ОИЯИ с коллегами из Института палеонтологии РАН нашли следы жизни в небесном теле. Результаты исследования метеорита Оргей, упавшего во Франции 157 лет назад, презентовали в прошлом году. Ученые обнаружили и сфотографировали окаменевшие микроорганизмы. Среди находок — ​представители прокариот и эукариот, а также акритарх, альвеолят и панцирных амеб и, возможно, даже споры водорослей или грибов. Эксперты полагают, что окаменелости могут быть доказательством существования жизни на другой планете.

ГЕН ДОЛГОЛЕТИЯ

В начале этого года сотрудники ОИЯИ запатентовали метод выявления предрасположенности к долголетию. Он основан на анализе варианта локуса, то есть местоположения в хромосоме, гена FOXO3. Иными словами, ученые изобрели простой и быстрый ПЦР-тест, в котором ваш генотип сравнивается с генотипом людей, живущих более 100 лет.

ДОКТОР ПРОТОН

Еще в конце 1960-х в лаборатории ядерных проблем начались эксперименты в области протонной терапии онкологических заболеваний. Высокоэнергетические положительно заряженные частицы целенаправленно разрушают раковые клетки, поскольку пиковое высвобождение энергии происходит в самой опухоли, при этом воздействие на окружающие ткани минимальное. Сейчас на территории ОИЯИ работает уникальный шестикабинный медико-технический комплекс, где лечат рак с помощью тяжелых заряженных частиц. Их ускоряют на фазотроне, максимальная энергия частиц на выходе — ​660 МэВ. В 1999 году комплекс впервые в России внедрил методику трехмерного конформного облучения глубоко залегающих опухолей протонным пучком.

«ГОВОРУН» — ОТЛИЧАЕТСЯ УМОМ И ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬЮ

В 2018 году в ОИЯИ введен в строй суперкомпьютер «Говорун», который занимает 22-е место в мировом рейтинге. Пиковая производительность «Говоруна» — ​1 петафлопс. Он существенно ускорил комплексные теоретические и экспериментальные исследования в области ядерной физики и физики конденсированных сред.

С ПЕРЕМЕННОЙ КРИТИЧНОСТЬЮ

На импульсном реакторе на быстрых нейтронах ИБР‑2 ведут исследования по нейтронной ядерной физике и физике конденсированных сред. Это единственная в мире реакторная установка, работающая с переменным уровнем критичности. ИБР‑2 имеет один из самых высоких потоков нейтронов у замедлителя, при этом потребляет гораздо меньше энергии, чем другие исследовательские реакторы, и использует мало топлива. У ИБР‑2 непрерывный 12-дневный цикл работы, потом остановка для подготовки к следующим экспериментам.