Проекты
Тематические исследования Лаборатории ядерных проблем
им. В. П. Джелепова относятся к области физики элементарных частиц и атомного ядра, физики конденсированного состояния вещества, ускорительной физики, методике физического эксперимента, созданию современной измерительной аппаратуры, а также к прикладным и медико-биологическим работам.
Отличительная черта Лаборатории – проведение исследований по нейтринной физике и астрофизике. Мегасайенс проект Baikal-GVD – продолжение создания гигатонного нейтринного телескопа на озере Байкал для исследований в области многоканальной астрономии, изучения фундаментальных свойств самых энергичных космических нейтрино, косвенного поиска галактической темной материи и прикладных исследований.
Ученые Лаборатории принимают активное участие в крупных международных проектах: ATLAS, JUNO, LEGEND, COMET, NOvA, TAIGA, T2K и пр.
Введены в эксплуатацию новые базовые установки: линейный электронный ускоритель ЛИНАК-200 и спектрометрический кластер. Начато создание сверхпроводящего компактного протонного циклотрона MSC-230 для реализации медицинских и прикладных задач. Сотрудники ЛЯП принимают активное участие в работе по созданию детектора SPD для коллайдера NICA.
Крупная научно-исследовательская инфраструктура ОИЯИ
SPD – планируемая экспериментальная установка на коллайдере NICA, предназначенная для изучения спиновой структуры протона и дейтрона, а также других спин-зависимых явлений с помощью поляризованных пучков протонов и дейтронов при энергии столкновения до 27 ГэВ и светимости до $10^{32}$ $см^{-2}$ $с^{-1}$.
Мегасайенс проект Baikal-GVD – продолжение создания гигатонного нейтринного телескопа для исследований в области многоканальной астрономии, изучения фундаментальных свойств самых энергичных космических нейтрино, косвенного поиска галактической темной материи и прикладных исследований. Реализация проекта включает в себя модернизацию и развитие байкальского глубоководного детектора до объема регистрации $1км^{3}$ в исследованиях потоков нейтрино высоких энергий астрофизического происхождения.
Физика элементарных частиц и физика тяжелых ионов высоких энергий
Главная цель международного эксперимента ATLAS – это изучение протон-протонных взаимодействий при рекордных энергиях коллайдера LHC (от 7 до 14 ТэВ).
Целями группы ОИЯИ в проекте BESIII являются исследование адронных спектров КХД и поиск экзотических состояний, изучение рождения и распадов состояний чармония, поиск экзотических состояний чармония и чармониеподобных структур и определение функций фрагментации c-кварка. Участие группы ОИЯИ в проекте заключается в анализе данных и развитии алгоритмов реконструкции событий в детекторе BESIII с использованием методов машинного обучения.
AMBER (Apparatus for Meson and Baryon Experimental Research) – новая экспериментальная установка с неподвижной мишенью на пучковой линии M2 ЦЕРН SPS. Установка предназначена для проведения множества измерений, направленных на решение фундаментальных вопросов квантовой хромодинамики, которые, как ожидается, приведут к значительному улучшению понимания КХД как современной теории сильных взаимодействий.
После открытия бозона Хиггса требуется как можно более точное изучение его свойств, включая массу, спин, CP-инвариантность, взаимодействия и т.п., на работающем в настоящее время коллайдере LHC и будущих электрон-позитронных коллайдерах, таких, например, как Международный линейный коллайдер (ILC).
Измерение иерархии масс нейтрино в реакторном эксперименте с длинной базой. Прецизионное определение параметров нейтринных осцилляций. Изучение потоков нейтрино от различных источников: солнечных, гео и других.
Измерение иерархии масс нейтрино, нарушения СР-четности и других параметров осцилляций нейтрино в ускорительных экспериментах с длинной базой NOvA и T2K. Изучение рождения тау-лептонов через рождение и распад $D_{s}$ мезонов в протон-ядерных столкновениях при 400 ГэВ/с (эксперимент DsTau). Изучение свойств нейтрино высоких энергий в диапазоне ~100 ГэВ - 3 ТэВ на коллайдере LHC в CERN (эксперимент FASER). Поиск новых частиц и экзотических реакций. Оценка сечений нейтринных взаимодействий.
Исследование гамма-излучения и заряженных космических лучей в диапазоне энергий $10^{13}$−$10^{18}$ эВ методом регистрации черенковского излучения от широких атмосферных ливней (ШАЛ): изучение высокоэнергетического края спектра ярчайших галактических и внегалактических источников гамма-излучения, поиск галактических ПеВатронов, применение нового гибридного подхода для изучения массового состава КЛ в диапазоне $10^{14}$-$10^{17}$ эВ, изучение анизотропии КЛ в области энергий 100–3000 ТэВ.
Эксперимент COMET направлен на измерение безнейтринного когерентного перехода мюона в электрон в поле ядра алюминия.
Ядерная физика
Проект объединяет эксперименты DANSS, RICOCHET и νGeN, которые исследуют антинейтрино от ядерных реакторов на расстояниях менее 20 метров. Работы в экспериментах объединены общей сферой исследований, во многом пересекающимися и совпадающими научными проблемами и способами их решений. Помимо этого, указанные исследования объединены общим научным персоналом и инфраструктурными ресурсами ОИЯИ.
Проект направлен на развитие методов ядерной спектроскопии и радиохимии для использования в ядерной медицине, астрофизике и нейтринной физике.
Проект включает пять основных экспериментов: LEGEND (The Large Enriched Germanium Experiment for Neutrinoless double beta Decay), TGV (Telescope Germanium Vertical), SuperNEMO (Neutrino Ettore Majorana Observatory), MONUMENT (Muon Ordinary capture for the NUclear Matrix elemENTs) и Zr-BNO. Эксперименты решают задачи поиска и исследования безнейтринного двойного бета-распада.
Физика и техника ускорителей заряженных частиц
Научно-методические исследования детекторов элементарных частиц являются необходимым условием прогресса ядерной физики и физики высоких энергий.
Реализация проекта направлена на долговременное мониторирование поведения основания коллайдера (NICA) для отслеживания критических изменений конструкции, способных вызвать отклонения пучков от расчетных орбит.
Развитие техники эксперимента и прикладные исследования на монохроматических пучках позитронов (PAS)
Целью проекта «Развитие экспериментальной техники и прикладных исследований монохроматических позитронных пучков (PAS)» является создание установки для изучения структуры различных материалов и дефектов, возникающих при различных физических воздействиях (старении, внешних нагрузках, радиационном воздействии).
Цель проекта «Новые полупроводниковые детекторы для фундаментальных и прикладных исследований»: разработка и методологическое исследование нового класса физических устройств — гибридных пиксельных полупроводниковых детекторов, работающих в режиме подсчета отдельных частиц.
Основными целями проекта «GDH&SPASCHARM» являются внедрение в практику физического эксперимента и проведение поляризационных исследований оборудования, работающего при сверхнизких температурах и поляризованных мишенях; и участие в инновационных проектах с использованием криогенных, магнитных и поляризационных технологий.
Проект нацелен на создание медицинского сверхпроводящего циклотрона МСЦ-230 и инфраструктуры для проведения радиобиологических исследований. Реализация проекта позволит продолжить на новом уровне исследования в области протонно-лучевой терапии, проводившейся на протонных пучках Фазотрона ЛЯП ОИЯИ в течение многих лет. Планируемая высокая интенсивность протонного пучка — максимальный ток 1 мкА в непрерывном режиме и 10 мкА в импульсном режиме — даст возможность осуществить исследование нового метода лучевой терапии - флэш-терапии.
Радиационные исследования в науках о жизни
Изучение механизмов адаптации экстремофильных организмов к физико-химическим стрессам и их использование для защиты других организмов.