NICA: сложные системы и большие коллаборации – Программный комитет по физике частиц обсудил реализацию мега-проекта


https://www.youtube.com/jinrtv

Реализация мега-сайенс проекта NICA в Лаборатории физики высоких энергий Объединенного института ядерных исследований идет по плану -изготавливается все необходимое оборудование, чтобы коллайдерный комплекс был запущен в 2020 году. На  49-й сессии Программно-консультативного комитета по физике частиц были представлены доклады о ходе работ по NICA, речь шла об итогах первого совещания  коллабораций  экспериментов MPD и BM@N. Таким образом, для выполнения научных задач объединяются ученые и специалисты и уже приобретают реальные очертания составные элементы основного детектора комплекса NICA — MPD.

Владимир Кекелидзе, вице-директор ОИЯИ, руководитель мега-проекта NICA: «Очень крупная установка – соленоидальный магнит MPD, который будет весить почти 1000 тонн. Завершается контрольная сборка этого железа, этого большого сооружения в Чехии на заводе «Витковице хеви машинери». И там наша команда инженеров сейчас  принимает  участие в сборке.  Нам регулярно высылают фотографии — как идет процесс. Я думаю, что скоро все соберут,  измерят — насколько все точно сделано, затем  разберут и привезут сюда. Что касается самой сверхпроводящей катушки и всего магнитного комплекса — он изготавливается в Италии. Там тоже дела идут близко к планам. Привезут, когда будет навигация в следующем году».

Вадим Колесников, начальник сектора  физического анализа на MPD  ЛФВЭ ОИЯИ: «Многофункциональный детектор МРД на ускорительном комплексе NICA  будет исследовать свойства барионной материи при экстремальных плотностях. Он состоит из  большого количества подсистем, которые позволяют  нам полностью восстановить, реконструировать, события и изучать физику с точностями, которые до этого не были доступны при данной области энергий. По готовности систем – у нас очень хороший прогресс».

Близки к завершению различные системы MPD – такие, как  времяпролетная система, различные калориметры и другие, которые позволят характеризовать столкновения тяжелых ионов в точке пересечения колец коллайдета – в детекторе MPD.   Команды ученых и специалистов из многих Институтов разных стран мира сейчас объединяются вокруг этого проекта.

Владимир Кекелидзе, вице-директор ОИЯИ, руководитель мега-проекта NICA: «Россия – прежде всего, европейские страны – Германия, Франция, Польша, Чехия, Словакия, Грузия, Армения. Азербайджан, представители США, Египта».

Вадим Колесников, начальник сектора  физического анализа на MPD  ЛФВЭ ОИЯИ: «В состав коллаборации входят более 200 физиков из 20-ти Институтов из России, и многих стран мира. Сейчас образовалось несколько консорциумов – это объединение международных Институтов – Польских Университетов, Университетов из Мексики, Китая, которые как одно целое будут готовы  вступить в коллаборацию с большим количеством задач, большим числом физиков, инженеров — людей, которые занимаются разработками, что значительно увеличит мощность  коллаборации».

Владимир Кекелидзе, вице-директор ОИЯИ, руководитель мега-проекта NICA: «Вы были свидетелями первого митинга, на котором сформировались две коллаборации — MPD  и BM@N. Это знаковое событие, потому что мы входим в процесс, который принят во всем мире для такого рода экспериментов. Эксперименты делаются большими сообществами ученых из многих стран. И мы сейчас в том же положении, когда представители Институтов из 20-ти стран  выразили желание  участвовать в экспериментах на комплексе NICA. Процедура запущена — создан комитет выборщиков, который выберет руководителей двух экспериментов, председателей  парламентов каждого из экспериментов, которые будут управлять экспериментами.  Это важно не только с точки зрения  управления, но и с точки зрения  привлечения новых и новых участников этого проекта. Каждый участник, который входит в этот проект, должен почувствовать свои возможности, свои перспективы роста, реализовать свои научные амбиции. И это может быть сделано только в рамках  коллаборации, устроенной как в церновских и других проектах. Мы уверены, что следующий коллаборационный митинг в октябре этого года  принесет нам новых руководителей, споксменов, новых председателей парламентов».

Два эксперимента на NICA заинтересовали сотни ученых. Детектор MPD ( Multi-Purpose Detector) будет участвовать в  экспериментах в области релятивистской ядерной физики при столкновениях пучков ядер тяжелых элементов (золота), ядер тяжелых элементов с протонами и протон-протонных столкновениях — когда заработает коллайдер. А детектор BM@N уже показал себя в работе, ведь он, в отличие от MPD действует на выведенных из нуклотрона пучках, а не в кольцах коллайдера.

Анатолий Сидорин, заместитель начальника ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Мы закончили очень важный этап развития проекта. Был создан новый детектор — первая экспериментальная установка комплекса NICA – барионная материя на нуклотроне BM@N, и был проведен первый сеанс по набору экспериментальных данных на этом детекторе. Для нас это был очень важный сеанс. Долго к нему готовились. Начаться он должен был еще осенью, но мы имели технические проблемы, которые героически преодолевали. К счастью, все проблемы позади, и ускоритель отработал на очень хорошем уровне.Барионная материя на нуклотроне BM@N – это установка, которая предназначена для экспериментов на выведенном пучке фиксированной мишени. Основой ее является широкоапертурный дипольный магнит, на входе которого стоит мишень. Основная физическая программа связана  с экспериментами на ядрах золота. По  сравнению с коллайдером диапазон энергий намного ниже, но он позволяет вблизи порога исследовать рождение странных кварков, странных ядер, и т.д. – интересных вещей.  В мире этот диапазон энергий был исследован на нескольких установках, но с таким современным детектором, с новыми возможностями наш Институт выходит в эту область впервые. Мишень представляет собой какое-нибудь тяжелое вещество, например, золотую фольгу. На нее налетают ядра золота. В коллайдере ядра золота будут лететь навстречу друг другу, а здесь ядро золота ударяется в мишень. Энергия, которая идет на возникновение новых частиц в коллайдере, намного выше. В эксперименте на фиксированной мишени часть энергии уходит  на кинетическую энергию движения образовавшихся частиц. Но при этом светимость на эксперименте с внутренней   мишенью может быть получена намного выше, то есть можно исследовать очень редкие процессы, Коллайдер в этом плане несколько ограничен. Но в коллайдере удобнее проводить  эксперименты при сканировании по энергиям, потому что геометрия разлета осколков не зависит от энергии частиц. На фиксированной мишени осколки – новые частицы — летят  в направлении первичного пучка. Часть этих частиц оказывается недоступной для исследований из-за того, что перекрывает первичный пучок, но зато намного более высокая  статистика».

О проекте BM@N на сессии Программного комитета было два доклада  — один в целом о ходе работ  по его реализации, другой — конкретно по эксперименту  — изучение короткодействующих корреляций (Short Range Correlations). Эли Пясецки, профессор Тель-Авивского Университета и его коллеги в Дубне  изучают специфический случай в ядрах, когда два нуклона находятся очень близко друг к другу. «Обычно нуклоны в ядрах находятся далеко друг от друга, но мы хотели получить такой снимок,  когда в ядре два нуклона находятся близко. Нам пришлось приехать сюда, потому что это единственное место в мире, где есть необходимая аппаратура для выполнения этой задачи, — говорит профессор, — эта Лаборатория – единственная в мире, в которой есть ускоритель, способный ускорять ядра высоких энергий и посылать их на протонную мишень. Мы занимались этими исследованиями во многих лабораториях мира, работали в лаборатории Джеферсона в США, в Брукхейвене в США, в GSI в Германии, но во всех этих случаях  мы брали электрон или протон и посылали его в ядро. Здесь же мы сделали наоборот — взяли ядро и «бросили» его в нуклон. Единственное место в мире, где имеются  ядра таких высоких энергий, чтобы сделать это,  это здесь, в Дубне».

Анатолий Сидорин, заместитель начальника ускорительного отделения Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ: «Они должны быть очень довольны тем, как у них состоялась судьба здесь. На сегодняшний день нет ни одной установки, которая способна предоставить  такие возможности. За год с момента предложения они вышли на живой пучок, наработали статистику. Это один из экспериментов на детекторе BM@N. Планируется провести несколько экспериментов, основной из которых — взаимодействие тяжелых ядер. Кроме этого, создается новая экспериментальная область для всех физиков, которые способны ее использовать. Одни из таких физиков, это те, кто занимается Short Range Correlations.  Это до некоторой степени продолжение работ по кумулятивному эффекту, который был открыт в нашем Институте. Так сложилось исторически, что он постепенно поменял свое название. Это эффекты, связанные с участием нескольких кварков в одном процессе».

Проект NICA тем и интересен, что здесь  будут созданы  такие условия для экспериментов, которых нет больше нигде в мире, а в рамках проекта BM@N – барионная материя на нуклотроне – они  уже созданы и успешно используются учеными из разных стран.

Научно-информационный отдел ОИЯИ, 2018
Редактор портала: Инна ОРЛОВА
Видео: Евгений ГОРЯЧКИН

http://www.jinr.ru

http://www1.jinr.ru/News/Jinrnews_rus.html