Эксперимент NICA, созданный на базе Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ) в городе Дубна, как и все мегасайенс-проекты, производит огромное количество данных, которые нужно оперативно обрабатывать. Ожидается, что в процессе работы эксперимента SPD (Spin Physics Detector) будет производиться более десяти петабайт данных в год.
Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) начали монтаж оборудования линейного ускорителя — стартовой ступени ускорительного комплекса — в готовых помещениях здания инжектора Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). Это позволит приблизить начало работ с электронным пучком и, в конечном итоге, ввод в эксплуатацию ЦКП «СКИФ».
Вакуумные камеры – критически важное оборудование, которое будет установлено внутри каждого магнитного элемента накопительного кольца Центра коллективного пользования «СКИФ» (ЦКП «СКИФ»). От точности производства этих конструкций зависят параметры и время жизни пучка, а значит и работа всей ускорительной машины. Вакуумные камеры должны быть супергерметичными, с глубоким разрежением воздуха – концентрация молекул в таких устройствах на 12 порядков меньше, чем в обычной комнате. Опыт и производственные возможности Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) позволяют разрабатывать и в большом объеме создавать такое высокотехнологичное оборудование. В настоящее время на экспериментальном производстве ИЯФ СО РАН изготавливается более двухсот вакуумных камер для накопительного кольца ЦКП «СКИФ».
Команда специалистов Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработала и запустила экспериментальный стенд, который позволит изучить усталостное разрушение материалов под действием быстрых повторяющихся тепловых нагрузок. Эти исследования покажут, как поведут себя материалы, предназначенные для изготовления первой стенки термоядерного реактора-токамака, под воздействием огромных температур (более 1000 градусов), мощных импульсных потоков плазмы и излучения. Уникальность установки в том, что на ней можно быстро воспроизвести полный цикл нагрузок, которым будет подвержена стенка за все ожидаемое время службы реактора. Она позволит набрать до 10 миллионов импульсов нагрева примерно за 2 рабочих недели. На других установках это занимает период около года. Работа выполнена в рамках гранта Российского научного фонда (РНФ).
Научные сотрудники Лаборатории бор-нейтронозахватной терапии Физического факультета Новосибирского государственного университета и ученые Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН работают над проектом установки, которая должна стать прототипом будущего термоядерного реактора на основе открытых магнитных систем. Воплотить в жизнь эту идею исследователи ИЯФ СО РАН планируют с помощью газодинамической многопробочной ловушки (ГДМЛ). Эта ловушка не только призвана объединить в себе основные достоинства газодинамического и многопробочного удержания, которые активно изучались в ИЯФ СО РАН на протяжении многих лет, но и должна продемонстрировать эффективность нового, пока не исследованного экспериментально, диамагнитного режима, в котором плазменные токи полностью вытесняют магнитное поле из объема плазмы, формально увеличивая пробочное отношение до бесконечности.
Глава правительства отметил, что одним из мест подготовки высококлассных специалистов в регионе является новосибирский Институт ядерной физики. Его специалисты получают большой объем знаний, необходимых для достижения технологического и промышленного суверенитета.
В эпоху позднего плейстоцена, от 125 до 12 тысяч лет назад, территорию Сибири населяли ныне вымершие виды хищников – пещерные львы и пещерные гиены. Изучая костные остатки этих млекопитающих, палеонтологи получают информацию об ареале их обитания, о том, где они устраивали себе жилище, конкурировали ли между собой в добывании пищи. Специалисты Института геологии и минералогии им. В.С. Соболева СО РАН (ИГМ СО РАН) совместно с коллегами из Института земной коры СО РАН и Института проблем экологии и эволюции им. А.Н. Северцова РАН провели масштабную реконструкцию территории Байкало-Енисейской Сибири и показали, что в эпоху позднего плейстоцена пещерные львы и гиены старались жить в различных условиях и не конкурировать, что сильно отличается от уклада жизни современных львов и гиен, живущих в Африке. Часть данных для исследований палеонтологи получили на ускорительном масс-спектрометре ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-Новосибирский научный центр» (ЦКП УМС НГУ-ННЦ). ЦКП создан совместно НГУ с Институтом археологии и этнографии СО РАН, Институтом катализа им. Г. К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН) и Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Результаты опубликованы в Русском териологическом журнале.
На площадку строящегося Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») доставлена первая партия оборудования — гирдеры (специальные подставки) с оборудованием бустерного синхротрона.
Результаты по измерению сечения рождения пары пионов на коллайдере ВЭПП-2000 опубликованы в журналах Physical Review Letters и Physics Letters D. Работа получила престижный статус Editor’s Suggestion. Этот статус получает лишь одна из шести опубликованных в журнале статей.
Одна из основных характеристик Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») – его беспрецедентно малый эмиттанс (около 70 пикометров - радиан). Этот параметр определяет яркость СИ, а значит и исследовательские возможности ЦКП «СКИФ». Эмиттанс формируется магнитной структурой основного кольца ускорительного комплекса. Когда проект перейдет на этап сборки и установки оборудования, одной из основных задач станет высокоточная юстировка магнитных элементов. В инжекторе, бустере и перепускных каналах синхротрона СКИФ уже начат монтаж специализированной опорной геодезической сети, которая и позволит в дальнейшем выполнить высокоточное позиционирование магнитной структуры.
Разработка новых технологий создания и модификации конструкционных и функциональных материалов – довольно длительный процесс. Порой, чтобы получить требуемый комплекс свойств на поверхности конструкционных материалов, предназначенных в том числе для работы в экстремальных условиях, необходимо несколько месяцев и даже лет. Специалисты Института сильноточной электроники СО РАН (ИСЭ СО РАН) совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) создали вакуумно-электронно-ионно-плазменный стенд (ВЭИПС), который позволит в разы снизить срок подобных работ. Стенд установлен на канал синхротронного излучения (СИ), и специалисты могут наблюдать in situ, как происходит эволюция фазового состава, параметров структуры упрочняющих, антикоррозионных и жаростойких покрытий в ходе их нанесения на материал. Это позволит в режиме реального времени оптимизировать процесс нанесения покрытия. Предварительные эксперименты по отработке технологии проходят в ЦКП «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП «СЦСТИ»). Планируется, что в будущем стенд заработает на одной из пользовательских станций ЦКП «СКИФ». Стенд создан в рамках Федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019 – 2027 годы.
Ускорительный комплекс СКИФ состоит из множества уникальных и высокотехнологичных систем и подсистем, но основных элементов три. Это линейный ускоритель, или линак, в котором формируется пучок электронов; бустер-синхротрон, ускоряющий пучок электронов до рабочей энергии; и накопитель – источник синхротронного излучения (СИ). За ускорение пучка электронов в бустере отвечают высокочастотные системы, которые включают в себя резонаторы, генераторы и систему управления. Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) провели испытания генератора для ВЧ-системы, разработанного российским производителем специально для ЦКП «СКИФ».