Нуклотрон

Содержание

Слайд 2

Нуклотрон Установка предназначена для получения многозарядных ионов (ядер) с энергией до

Нуклотрон
Установка предназначена для получения многозарядных ионов (ядер) с энергией до 6

ГэВ на нуклон, пучков протонов, а также поляризованных дейтронов.
Слайд 3

При энергиях доступных на Нуклотроне, возможно проведение исследований как «горячей фазы»

При энергиях доступных на Нуклотроне, возможно проведение исследований как «горячей фазы»

сверхплотного состояния ядерной материи (на пучках тяжелых ионов) так и «холодной фазы» (на пучках легких ядер). «Горячая фаза» ядерного вещества существовала на ранних стадиях эволюции нашей Вселенной (на временах ~ 10-6 с после Большого взрыва) и её свойства во многом определяют особенности современного строения Вселенной. В недрах массивных звезд ядерное вещество находится в «холодной фазе» сверхплотного состояния и от ёё свойств зависит эволюция звезд. Наличие у звезд огромных магнитных полей может приводить к тому, что поляризационные характеристики (свойства определяемые спинами частиц) могут играть ключевую роль, определяющую свойства ядерного вещества в центре звезд.

Физические задачи
Нуклотрон является ускорительным комплексом Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) и служит для ускорения ядер с различными атомными номерами до сравнительно высоких энергий (несколько Гэв на нуклон). Эти энергии относятся к области Релятивистской Ядерной Физики. Нуклоны (протоны и нейтроны) состоят из кварков, которые удерживаются в связанном состоянии за счет обменов глюонами. Энергии Нуклотрона, в принципе, достаточно, чтобы в соударениях ядер возникало сверхплотное ядерное вещество, настолько плотное, что в нем могли бы проявляться кварк-глюонные степени свободы.

Слайд 4

Принцип действия Нуклотрон - это синхротрон с жесткой фокусирующей магнитной системой,

Принцип действия
Нуклотрон - это синхротрон с жесткой фокусирующей магнитной системой, использующий

разработанные в ОИЯИ магниты со сверхпроводящимит обмотками. Нуклотрон был запущен в 1993 году.
Слайд 5

История создания В 1946 году в СССР приняли решение построить протонный

История создания
В 1946 году в СССР приняли решение построить протонный синхроциклотрон

на энергию 500–700 МэВ, местом под строительство выбрали поселок Ново-Иваньково, который расположен в 125 км от Москвы. И спустя три года был произведен комплексный запуск синхроциклотрона. Новая научная лаборатория получила название «Гидротехническая лаборатория» (впоследствии – Институт ядерных проблем АН СССР). Дальнейший рост поселка был вызван возникновением в 1951 году рядом с Институтом ядерных проблем АН СССР другой научной организации: Электрофизической лаборатории АН СССР и началом строительства крупнейшего по тем временам нового ускорителя: протонного синхрофазотрона на 10 ГэВ (синхрофазотрон – протонный синхротрон, циклический резонансный ускоритель протонов с орбитой постоянного радиуса, растущим во времени управляющим (ведущим) магнитным полем и переменной частотой ускоряющего напряжения). Эти два научных учреждения явились базой Объединенного института ядерных исследований. 26 марта 1956 года в Москве представителями правительств 11 стран учредителей было подписано Соглашение об образовании ОИЯИ, призванного объединить научный и материальный потенциал стран участниц для изучения фундаментальных свойств материи. В этом же году научный городок вместе с рабочими поселками стал городом Дубна.
Слайд 6

Лаборатории Института получили сокращения: ЛВЭ (Лаборатория высоких энергий), ЛЯП (Лаборатория ядерных

Лаборатории Института получили сокращения: ЛВЭ (Лаборатория высоких энергий), ЛЯП (Лаборатория

ядерных проблем). Синхрофазотрон на энергию протонов 10 ГэВ был запущен в апреле 1957 г., в то время это был самый крупный ускоритель в мире.
Программа исследований на Синхрофазотроне была подготовлена и осуществлялась под руководством В.И. Векслера, М.А. Маркова и И.В. Чувило. Эксперименты были нацелены, в первую очередь, на изучение процессов упругого рассеяния при предельно малых и предельно больших передачах импульса и множественного образования частиц в адрон-нуклонных взаимодействиях. Позднее, А.М. Балдин, директор Лаборатории с 1968 г. по 1997 г., предложил новое направление исследований процессов взаимодействий, в которых проявляется кварковая структура ядер - релятивистская ядерная физика.
Развитие Синхрофазотрона позволило использовать для физических исследований в 1971 году ускоренные дейтроны. Затем, с вводом в строй нового инжектора – линейного ускорителя на 20 МэВ, уникальных электронно-лучевого и лазерного источников высокозарядных ионов, а также источника поляризованных дейтронов, физики получили пучки легких ядер вплоть до серы, а также пучки поляризованных нуклонов и дейтронов. Наличие пучка поляризованных дейтронов и протонной поляризованной мишени позволило проводить исследования в области спиновой физики.
Слайд 7

Слайд 8

Параметры Нуклотрона Ускоряемые ядра – 1 Примером современной установки, на которой

Параметры Нуклотрона
Ускоряемые ядра – 1

ГэВ/нуклон; интенсивность – до 1013 частиц/цикл; потребляемая мощность – 1.5 МВт.
Примером современной установки, на которой ведутся исследования примеси странного кваркового моря в нуклонах, поиски экзотических связанных состояний (пентакварков) и целый цикл работ по исследованию легких гиперядер, является установка NIS .
Уникальной особенностью ускорительного комплекса ЛФВЭ является наличие пучков поляризованных дейтронов и нейтронов, а также возможность работать с поляризованной протонной мишенью и целым набором криогенных мишеней.
Слайд 9