#ядерная физика

Физики из Института ядерных исследований и МФТИ с коллегами исследовали для комплекса NICA-Nuclotron возможность применения ускорительного кольца в виде восьмерки для решения научных задач — от ускорения частиц до экспериментов по поиску новой физики. Отдельно ученые проверили, насколько долго в такой системе движение спинов остается согласованным — одно из ключевых условий для прецизионных экспериментов с поляризованными пучками.

Большой адронный коллайдер многие воспринимают как инструмент изучения первых мгновений жизни Вселенной и поиска редких частиц. Но ушедший на обновление ускоритель частиц все еще приносит новые данные и о таких, казалось бы, хорошо изученных объектах, как ядро атома кислорода. Физики ЦЕРН выяснили, что и оно, и ядро атома неона ведут себя не так, как предсказывали модели.

С помощью ускорителей ученые имитируют процессы, происходившие в первые мгновения жизни Вселенной. Так пытаются решить загадки наблюдаемой реальности: почему материи больше, чем антиматерии, состоят ли кварки из других частиц, как сохраняется барионное число. В этот раз анализ столкновений на коллайдере RHIC предоставил сильное свидетельство того, что барионное число переносится не кварками, а глюонной перемычкой внутри протонов.

На ускорителях частиц проводят не только их столкновения, имитирующие первые секунды жизни Вселенной. Эти сложные устройства еще работают фабрикой экзотических частиц, которые почти не встречаются в природе. Сложнее создания редкой частицы — только задача удержать ее на месте, чтобы исследователи смогли провести измерения.

Физтехи совместно с коллегами из Объединенного института ядерных исследований в Дубне рассчитали, как будут выглядеть рождения J/ψ-мезонов — особых «кваркониевых атомов» — в протон-протонных столкновениях на строящемся коллайдере NICA, и опубликовали детальные теоретические предсказания.

Недавняя модификация ускорителя частиц позволила провести измерения, о которых теоретики рассуждали более 50 лет.

Российские физики предложили экспериментальную программу, которая поможет разобраться в самых важных вопросах мироздания. Речь идет об измерении электрического дипольного момента (ЭДМ) — гипотетической характеристики элементарных частиц, которая отражает неоднородность распределения внутри них положительного и отрицательного зарядов и поиске темной материи. В работе приняли участие ученые из Московского физико-технического института, НИЯУ МИФИ, Института ядерных исследований РАН, Института теоретической физики им. Л. Д. Ландау РАН и Объединенного института ядерных исследований.

Ученые из лаборатории физики ускорителей МФТИ, с коллегами из НТЛ «Заряд» (Новосибирск) и Объединенного института ядерных исследований (Дубна) предложили практические схемы так называемых сибирских змеек — специальных магнитных систем, позволяющих сохранять поляризацию протонного пучка при его ускорении в Нуклотроне, ключевом элементе российского ускорительного комплекса NICA.

Ученые впервые показали, как происхождение магических ядер можно вывести напрямую из взаимодействий протонов и нейтронов.

Физики не понимали, как легкие ядра не разрывает экстремально высокими температурами. Оказалось, что они образуются не в самом сердце столкновения.

Физики нашли способ использовать собственные электроны радия для считывания информации о ядре атома. Соединение радиоактивного элемента с фтором позволило электронам ненадолго проникать в ядро.

Столкновения кислород—кислород и неон—неон рассказали ученым больше о кварк-глюонной плазме и подтвердили несимметричную форму ядра неона.

Ученые использовали тритий в качестве мишени для беспрецедентно точного эксперимента по глубоко неупругому рассеянию электронов. Сложнейшие измерения, занявшие два десятилетия на подготовку, позволили получить новые данные о взаимодействии нуклонов в ядре.

Крабовый салат, крабовые чипсы, крабовые палочки, крабовый… коллайдер: что может быть общего у представителя отряда десятиногих ракообразных и физики элементарных частиц? Звучит абсурдно, а на деле – это проект новой установки со встречными пучками в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), шестой в истории института. Он даст шанс на косвенные наблюдения темной материи, позволит изучать экзотические частицы, а также станет выгодным вложением для государства, считают ученые.

Международная исследовательская коллаборация опровергла убеждение, что атомное ядро свинца-208 (²⁰⁸Pb) имеет идеальную сферическую форму. Это открытие ставит под сомнение фундаментальные представления о структуре ядер и имеет далеко идущие последствия для нашего понимания того, как образуются самые тяжелые элементы во Вселенной.

Исследователи из Института современной физики Китайской академии наук (IMP) вместе с коллегами из Японии, Германии и Италии впервые провели точные измерения масс нескольких экзотических атомных ядер. Полученные данные позволили определить протонную капельную линию для алюминия, фосфора, серы и аргона, а также предложить новый подход к изучению протонных гало-структур. 

Евгений Левичев с командой коллег работает над созданием источника синхротронного излучения — по сути большого рентгеновского «микроскопа», с помощью которого геологи, биологи, химики и другие специалисты смогут получить новую и полезную информацию. Задача у Евгения Борисовича непростая — сделать установку с рекордными параметрами: придумать оригинальные технические решения, смоделировать процесс и настроить все наилучшим образом. Член-корреспондент РАН Евгений Борисович Левичев — директор Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») и заместитель директора Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН).

В ЦЕРН открыли новую страницу в изучении редкого изотопа олова — олова-100, содержащего 50 протонов и 50 нейтронов. Он интересен за счет уникальной структуры, обеспечивающей устойчивость ядра. Получить олово-100 можно только в лабораторных условиях: в природе его не существует, поскольку он распадается менее чем за секунду.

В США вышел фильм «Оппенгеймер», посвященный главе американского атомного проекта. Если верить кино, ученого ложно обвиняли в сотрудничестве с коммунистами, за что отстранили от работы. Однако реальный доктор Оппенгеймер был совсем не таким «политкорректным», каким его пытаются показать зрителю. Фильм вообще серьезно искажает реальную картину атомной гонки между США и нацистами — а позже и СССР. Что именно не так в этой кинобиографии и каким человеком на самом деле был Оппенгеймер?

Благодаря 192 лазерам и температуре в три раза выше, чем в центре Солнца, ученые получили горящую плазму. Это критически важный шаг на пути к самоподдерживающейся термоядерной энергии.