Лаборатория экспериментальной ядерной физики

Научные результаты:

• В рамках сотрудничества с международной научной коллаборацией COHERENT в 2019 году получен фундаментальный физический результат: обнаружено упругое когерентное рассеяние нейтрино (УКРН) на ядрах Cs и I.  В 2020 году обнаружен эффект УКРН на ядрах аргона. Эксперимент COHERENT проводится на ускорительном комплексе Spallation Neutron Source в Окриджской национальной лаборатории США. На основе данных, полученных с помощью детектора CsI[Na], получено ограничение на параметры гипотетических частиц темной материи, рождающихся на ускорителе, сопоставимое по точности с мировыми данными. Результаты экспериментов опубликованы в Physical Review Letters.
• В рамках сотрудничества с международной коллаборацией BM@N на ускорительном комплексе NICA: 

1. проведены исследования различных материалов для газовой системы GEM-детекторов, исследован отклик и повторяемость показаний анализаторов влажности, применяемых в газовой системе GEM-трекера, разработана методика съёма сигнала с GEM-детекторов с использованием FEE на базе чипов IDEAS VA163, создан стенд для исследования параметров больших GEM-детекторов, проведена подготовка к тестам GEM-детекторов для установки BM@N; 
2. проведены методические исследования по возможности создания GEM-детекторов на основе алмазных пленок, обладающих предельно высокой радиационной стойкостью, и проведено моделирование процесса размножения электронов в структурах различных конфигураций, которые характерны для GEM-детекторов на основе алмазных пленок.

• В рамках сотрудничества с международной коллаборацией AMoRE (поиск двойного безнейтринного бета-распада) произведен запуск детектора AMoRE-I с 18 кристаллами ^48deplCa¹⁰⁰MoO₄ и Li₂¹⁰⁰MoO₄, изготовленными в России при активном участии сотрудников лаборатории (август 2020 г.).
• В рамках сотрудничества с ООО «Наука и инновации» Госкорпорации Росатом в 2021-2022 гг. с помощью детектора РЭД-100 на Калининской АЭС был проведён эксперимент по наблюдению эффекта упругого когерентного рассеяния реакторных нейтрино на ядрах ксенона. Полученные экспериментальные результаты в настоящее время обрабатываются.

Внедрение результатов исследования:

В случае успеха эксперимента с РЭД-100 и подтверждении возможности регистрации реакторных нейтрино с помощью процесса УКРН, обладающего сечением в сотни раз превосходящим сечение обратного бета-распада, обычно используемого в современных детекторах реакторных нейтрино, открывается перспектива создания на базе этой технологии нового поколения нейтринных детекторов для мониторинга активной зоны реакторов с целью повышения безопасности атомной энергетики и поддержания международных соглашений по нераспространению ядерного оружия.  Заинтересованность МАГАТЭ в этом проекте была подтверждена во время визита в лабораторию руководителя Департамента гарантий секретариата МАГАТЭ Теро Варьорнта в 2015 году.

Образование и переподготовка кадров:

На базе современного научного оборудования в лаборатории разработан и внедрён в учебный процесс НИЯУ МИФИ комплекс магистерских лабораторных работ по современным методам экспериментальной ядерной физики. На сайте лаборатории размещены описания базовых лабораторных работ, а также лекционные материалы, читаемые сотрудниками лаборатории: «Введение в ядерную физику», «Экспериментальная ядерная физика», «Производство и применение стабильных и радиоактивных изотопов» на английском языке, курс лекций о российской атомной промышленности.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

• Создана уникальная экспериментальная установка РЭД-100 для постановки экспериментов, имеющих фундаментальное значение в области ядерной физики. В научных исследованиях на установке принимают участие сотрудники, студенты и аспиранты 5 кафедр НИЯУ МИФИ, а также Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и МФТИ.

• Созданы два стенда для учебных лабораторных работ и научных исследований в области создания трековых газовых детекторов для детекторных установок на коллайдере NICA.

Другие результаты:

Организована международная сеть сотрудничества в области научных исследований в физике элементарных частиц, астрофизике и ядерной физике.

Сотрудничество:

Сотрудники лаборатории участвуют в постановке и проведении международных экспериментов, имеющих фундаментальное значение, включая эксперимент COHERENT по исследованию процесса УКРН на различных ядрах, AMoRE по поиску двойного безнейтринного бета-распада, BM@N по исследованию кварк-глюонной плазмы на ускорительном комплексе NICA. Сотрудники лаборатории принимали также участие в постановке эксперимента по поиску тёмной материи во Вселенной LZ, а также эксперимента в области физики высоких энергий - ALICE в ЦЕРНе.