NICA

NICA (англ. Nuclotron-based Ion Collider fAcility) — сверхпроводящий^[1] коллайдер протонов и тяжёлых ионов, строящийся с 2013 года на базе Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) им. В. И. Векслера и А. М. Балдина Объединённого института ядерных исследований (ОИЯИ), в городе Дубна Московской области. Ускорительный комплекс создаётся с целью исследования области физики частиц в ранее недоступной области параметров и условий эксперимента — получение интенсивных пучков тяжёлых ионов и поляризованных ядер с целью поиска смешанной фазы ядерной материи и исследования поляризационных эффектов в области энергий до ${\sqrt {s_{NN}}}$ = 11 ГэВ/нуклон.

Задачи

Одна из основных научных задач проекта NICA — исследование фазовой диаграммы сильно сжатой барионной материи в лабораторных условиях. Подобная материя существует лишь в нейтронных звёздах и ядрах сверхновых звёзд, в то время как на ранних стадиях существования Вселенной наблюдаемая материя имела исчезающе малую барионную плотность. Для создания материи с высокой плотностью в лабораторных условиях используется столкновение тяжёлых ионов, в которых значительная часть энергии пучка расходуется на возникновение новых адронов и возбуждение резонансов, свойства которых могут быть заметно модифицированы окружающей горячей и плотной средой. При очень высоких температурах или плотностях эта смесь адронов разбивается на составные части — кварки и глюоны, образуя новое агрегатное состояние материи — кварк-глюонную плазму^[2].

Новый ускорительный комплекс NICA будет обеспечивать пучки различных частиц с широким спектром параметров. Планируется осуществлять прикладные и фундаментальные исследования в таких областях науки и технологии, как:

радиобиология и космическая медицина;
терапия раковых заболеваний;
развитие реакторов, управляемых пучком ускорителя («производство энергии» с подкритичной сборкой), и технологий трансмутации отходов ядерной энергетики;
тестирование радиационной стойкости электронных устройств.

Комплекс

Основными элементами комплекса NICA являются:

Инжекционный комплекс поляризованных протонов и дейтронов (источник, линейный ускоритель ЛУ-20)
Инжекционный комплекс тяжёлых ионов (источник типа КРИОН, линейный ускоритель HILAc)
Бустерный синхротрон (предускорительное кольцо)
Нуклотрон (предускорительное кольцо)
Кольца коллайдера
Электронное охлаждение
Криогенный комплекс
Фабрика магнитов (производство магнитов для комплекса NICA и FAIR)
Чистая комната (производство трековых систем для детекторов)

Детекторы

Детектор MPD (англ. Multi-Purpose Detector) предназначен для проведения экспериментов в области релятивистской ядерной физики при столкновениях пучков ядер тяжёлых элементов (золота), ядер тяжёлых элементов с протонами и протон-протонных столкновениях.

Детектор SPD (англ. Spin Physics Detector) предназначен для проведения экспериментов по физике спина при столкновениях пучков ядер лёгких элементов^[3].

Детектор BM@N (англ. Baryonic Matter at Nuclotron). Целью эксперимента является изучение взаимодействия релятивистских пучков тяжёлых ионов с фиксированными мишенями. Является первым экспериментом на ускорительном комплексе NICA-Нуклотрон^[4].

Ariadna - облучательная станция ^[5]

Ход строительства

По состоянию на 1 февраля 2018 года выполнено 37 % общего объёма работ по созданию базовой конфигурации^[6]. В начале 2020 года Владимир Путин сообщил, что коллайдер заработает до конца 2022 года^[7].

В июне 2024 начаты работы по технологическому пуску ускорителя^[8]. По информации официального сайта ОИЯИ физический пуск намечен на рубеж 2024-2025 годов^[9].

См. также

LHC
RHIC

Примечания

↑ Путин заявил, что в Дубне до конца 2022 года запустят сверхпроводящий коллайдер (неопр.). Дата обращения: 6 февраля 2020. Архивировано 6 февраля 2020 года.
↑ Анна Смирнова. Поймать кварк-глюонную плазму (рус.) // Наука и жизнь. — 2019. — № 3. — С. 20—21. Архивировано 30 апреля 2019 года.
↑ SPD EXPERIMENT AT NICA Архивная копия от 22 декабря 2015 на Wayback Machine / The NICA project at JINR, Dubna, July 25, 2013 (англ.)
↑ BM@N EXPERIMENT AT NICA Архивная копия от 22 ноября 2018 на Wayback Machine / Detector BM@N, Dubna, November 07, 2018 (англ.)
↑ Ариадна. В активной фазе исполнения. (неопр.) Дата обращения: 25 июня 2023. Архивировано 25 июня 2023 года.
↑ "NICA: темп работ набран, задачи будут решены". Объединенный институт ядерных исследований. Архивировано 9 февраля 2018. Дата обращения: 8 февраля 2018.
↑ Путин назвал дату запуска нового коллайдера в Дубне (неопр.). Дата обращения: 6 февраля 2020. Архивировано 7 февраля 2020 года.
↑ Владимир Путин дал старт запуску коллайдера NICA в Объединенном институте ядерных исследований (рус.). «Научная Россия» - электронное периодическое издание (13 июня 2024). Дата обращения: 13 июня 2024.
↑ Президент Российской Федерации дал старт технологическому пуску коллайдера NICA. jinr.ru 13 июня 2024 года. «До конца 2024 года планируется завершить работы по созданию ускорительного комплекса, включающего каналы транспортировки пучков ионов и коллайдер. В декабре этого года предполагается начать технологические испытания коллайдера с переводом его магнитов в сверхпроводящее состояние, тестированием криогенной системы и криогенных трубопроводов, магнито-криостатной системы, источников питания, систем термометрии, защиты от СПП (сверхпроводящих переходов) и эвакуации энергии, вакуумной системы, АСУ и системы формирования циклов магнитного поля.»

Литература

Технический проект ускорительного комплекса NICA (Том I) Архивная копия от 22 декабря 2015 на Wayback Machine / Объединённый институт ядерных исследований, Дубна 2015.

Ссылки

Официальный сайт проекта NICA Архивная копия от 12 ноября 2018 на Wayback Machine
Лаборатория физики высоких энергий им. В. И. Векслера и А. М. Балдина Архивная копия от 22 декабря 2015 на Wayback Machine ОИЯИ

УСКОРИТЕЛЬНО-НАКОПИТЕЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС NICA — БАЗА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИННОВАЦИОННЫХ РАЗРАБОТОК Архивная копия от 3 декабря 2015 на Wayback Machine / Дубна, 2012
Project of the nuclotron-based ion collider facility (NICA) at JINR Архивная копия от 1 ноября 2015 на Wayback Machine / Proceedings of EPAC08, Genoa, Italy, 2008 (англ.)
Design and Construction of Nuclotron-based Ion Collider fAcility (NICA). Conceptual Design Report Архивная копия от 14 января 2014 на Wayback Machine / JINR, Dubna 2008 (англ.)

Коллайдер по имени НИКА. В Дубне создается не имеющий аналогов в мире ускоритель Архивная копия от 22 декабря 2015 на Wayback Machine / «Российская газета» — Федеральный выпуск № 5322 (243), 2010-10-27
Наш коллайдер // В России строится суперускоритель, который сможет сделать то, что не смог Большой адронный коллайдер Архивная копия от 30 июня 2017 на Wayback Machine / «Кот Шрёдингера» № 1, октябрь 2014
Воссоздать рождение Вселенной. В Дубне построили свой коллайдер — он заработает в 2022 году Архивная копия от 6 февраля 2020 на Wayback Machine
«Маленький взрыв» Как с помощью NICA ученые надеются решить одну из «задач тысячелетия» Архивная копия от 6 февраля 2020 на Wayback Machine

[1] Путин заявил, что в Дубне до конца 2022 года запустят сверхпроводящий коллайдер (неопр.). Дата обращения: 6 февраля 2020. Архивировано 6 февраля 2020 года.

[NKJ201903-2] Анна Смирнова. Поймать кварк-глюонную плазму (рус.) // Наука и жизнь. — 2019. — № 3. — С. 20—21. Архивировано 30 апреля 2019 года.

[3] SPD EXPERIMENT AT NICA Архивная копия от 22 декабря 2015 на Wayback Machine / The NICA project at JINR, Dubna, July 25, 2013 (англ.)

[4] BM@N EXPERIMENT AT NICA Архивная копия от 22 ноября 2018 на Wayback Machine / Detector BM@N, Dubna, November 07, 2018 (англ.)

[5] Ариадна. В активной фазе исполнения. (неопр.) Дата обращения: 25 июня 2023. Архивировано 25 июня 2023 года.

[6] "NICA: темп работ набран, задачи будут решены". Объединенный институт ядерных исследований. Архивировано 9 февраля 2018. Дата обращения: 8 февраля 2018.

[7] Путин назвал дату запуска нового коллайдера в Дубне (неопр.). Дата обращения: 6 февраля 2020. Архивировано 7 февраля 2020 года.

[8] Владимир Путин дал старт запуску коллайдера NICA в Объединенном институте ядерных исследований (рус.). «Научная Россия» - электронное периодическое издание (13 июня 2024). Дата обращения: 13 июня 2024.

[9] Президент Российской Федерации дал старт технологическому пуску коллайдера NICA. jinr.ru 13 июня 2024 года. «До конца 2024 года планируется завершить работы по созданию ускорительного комплекса, включающего каналы транспортировки пучков ионов и коллайдер. В декабре этого года предполагается начать технологические испытания коллайдера с переводом его магнитов в сверхпроводящее состояние, тестированием криогенной системы и криогенных трубопроводов, магнито-криостатной системы, источников питания, систем термометрии, защиты от СПП (сверхпроводящих переходов) и эвакуации энергии, вакуумной системы, АСУ и системы формирования циклов магнитного поля.»

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]