Новость:85 лет Московской области: история ИФВЭ - градообразующего предприятия города Протвино
25 ноября 2024, где?
Публикация посвящена деятельности и достижениям одного из ведущих российских научных центров, исследованиям и открытиям в области физики высоких энергий.
Градообразующее предприятие города Протвино Институт физики высоких энергий создан в 1963 году Государственным комитетом по использованию атомной энергии СССР для проведения исследований фундаментальных свойств материи и законов микромира. В 1967 году в ИФВЭ введен в действие ускоритель протонов, в течение пяти лет оставшийся крупнейшим в мире. В настоящее время У-70 – самый мощный в России ускоритель заряженных частиц, где сделан ряд фундаментальных открытий и получены выдающиеся научные результаты, обогатившие мировую науку. В 1994 году ИФВЭ присвоен статус Государственного научного центра Российской Федерации, а с 2012 года ГНЦ ИФВЭ включен в состав НИЦ «Курчатовский институт».
Физика высоких энергий – действенная коннотация этой группы слов полностью соответствует их смысловому наполнению. Именно таким звучным словосочетанием была обозначена наука, появившаяся в ХХ столетии на основе полученных к тому времени квантовых представлений о Вселенной, когда перед учеными встала задача более углубленного изучения элементарных частиц, то есть невидимых элементов, из которых соткана материя реального мира. Молодая наука требовала создания экспериментальной базы, оснащенной новыми мощными физическими инструментами, позволяющими обнаруживать теоретически предсказанные микрочастицы и открывать новые путем практических изысканий, изучать их взаимодействие и осознать многообразие микромира.
С самого начала в Институте физики высоких энергий была сформирована продуктивная научная среда, собраны самые лучшие силы научных и инженерных кадров со всей страны. Именно их энтузиазм и преданность своему делу позволили создать сложнейший по конструкции и управлению физический комплекс, вдохнуть в него жизнь и достичь высоких результатов. Восемь открытий, сделанных в ИФВЭ, занесены в Государственный реестр открытий и изобретений СССР – ныне реестр «Открытия России».
Эксперименты и результаты
Первоначально эксперименты на У-70 были ориентированы на поиск и исследование новых физических явлений при энергиях, ранее недоступных на ускорителях. В ходе исследований на У-70 был открыт ряд новых физических явлений, изменивших прежние представления о взаимодействиях частиц. В измерениях выхода частиц, при взаимодействии протонов различных энергий (от 20 до 70 ГэВ), была открыта закономерность, названная масштабной инвариантностью. В измерениях энергетической зависимости полных сечений обнаружен рост полных сечений взаимодействия адронов, вошедший в анналы мировой науки под международным термином «Серпуховский эффект». Это новое физическое явление позже было подтверждено в экспериментах при более высоких энергиях.
Анализ и специальные исследования ускорительного комплекса ИФВЭ показали, что после относительно небольшой модернизации он может быть использован для создания медицинских пучков протонов и ионов углерода. Сотрудниками Института физики высоких энергий и Медицинского радиологического научного центра (г.Обнинск) разработан проект создания центра протон-ионной лучевой терапии (ЦПИЛТ) на основе ускорительного комплекса ИФВЭ, что позволит производить широкомасштабное лечение онкозаболеваний. Проект прошел экспертизу, обсуждение, начаты работы, нацеленные на его реализацию.
Новые технологии и методы
Ускорительный комплекс ИФВЭ непрерывно развивается и совершенствуется, его системы модернизируются с внедрением современных технологических средств. Успехи исследований на ускорителе ИФВЭ связаны с разработкой детекторов и методов регистрации частиц. Достижения ИФВЭ в этой области получили мировое признание. Многие из этих разработок нашли применение при реализации крупных международных проектов, включая мега-установку – Большой адронный коллайдер ( LHC ) в Швейцарии. Специалисты ИФВЭ разработали предложения по участию в модернизации установки LHC под высокую светимость, включающей жидкоаргоновый калориметр, сцинтилляционный калориметр и мюонные детекторы установки ATLAS , электромагнитный и адронный калориметры установки CMS для решения проблем CMS и LHC , трекер на сцинтилляционных волокнах установки LHCh , светодиодную мониторирующую систему установки ALICE .
Теоретики рядом с экспериментаторами
Одна из особенностей Института физики высоких энергий – тесное взаимодействие теоретиков и экспериментаторов. В орбиту исследований теоретиков ИФВЭ входит изучение процессов взаимодействия элементарных частиц при высоких энергиях, физика тяжелых кварков, проблемы и методы квантовой теории, теория гравитации. Результаты этих изысканий получили широкое признание, а многие из них, касающиеся области феноменологии фундаментальных взаимодействий, нашли подтверждение в экспериментах на ускорительных установках.
При подготовке публикации использовались материалы научно-публицистического журнала Южного Подмосковья «Наука. Производство. Общество.»