Ученые 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 разработали концепцию детекторной системы для исследований сверхплотной ядерной материи на коллайдере NICA

В?настоящее время в?Дубне (Московская область), в?Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ), создается новый ускорительный комплекс NICA (Nuclotron based Ion Collider fAcility). После того как коллайдер будет запущен, ученые, принимающие участие в?исследованиях, смогут в?лабораторных условиях воссоздать особое состояние вещества, в?котором пребывала Вселенная, когда начала остывать после Большого взрыва. Помимо этого перед исследователями стоит задача изучения сверхплотной ядерной материи, сравнимой с?плотностями нейтронных звезд. Это фундаментальная задача, помогающая понять процессы зарождения жизни и?появления органики.

Разработки ученых 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 представлены в?научном журнале ?Известия Российской академии наук. Серия физическая?

Поскольку в?таких исследованиях речь идет о?мельчайших частицах и?ядрах, сталкивающихся на?больших скоростях, для их?регистрации нужны специальные детекторные системы?— без них увидеть и?зафиксировать происходящее с?частицами не?удастся. Кроме того, чтобы сделать правильные выводы, необходимо регистрировать траектории их?разлета с?высочайшей точностью.

Физика-ядерщика в?данном случае можно сравнить с?охотником, который по?следу должен определить зверя, оставившего его, и?выбрать путь. Так и?ученые по?траектории движения частиц способны воссоздать их?природу, понять, каким был импульс и?многое другое. Все эти детали позволяют по?мельчайшим подробностям собирать картину Вселенной.

В?своей работе мы?изучили весь мировой опыт создания детекторных технологий, в?том числе используемых на?Большом адронном коллайдере. После этого, используя существующие технологии, мы?попытались адаптировать их?под задачи экспериментов на?NICA, то?есть для исследований сверхплотной ядерной материи. Это позволило нам разработать наиболее эффективную для данного проекта концепцию и?создать отдельные элементы детекторной системы, которые могут быть использованы на?российском коллайдере в?ближайшем будущем.

Заведующий учебной лабораторией ядерных процессов 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 доцент Владимир Жеребчевский

Разработанная технология схожа с?пиксельной матрицей фотоаппарата, которая регистрирует видимый глазу свет. По?аналогичным принципам детекторы ученых 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 регистрируют ядерное излучение. Причем сделаны они с?использованием главного материала в?современной микроэлектронике?— кремния, на?платформе из?которого можно совместить и?детектор, и?все электронные устройства, необходимые для подобных высокоточных исследований.

Создается множество слоев из?этих пикселей, расположенных на?тысячах платформ. Благодаря их?обилию можно регистрировать с?большой точностью любую траекторию частиц. Это самый передовой край науки, такие устройства сейчас делают мировые лидеры в?области ядерной физики.

Заведующий учебной лабораторией ядерных процессов 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 доцент Владимир Жеребчевский

Работа выполнена в?рамках проекта ?Сверхплотная ядерная материя и?способы ее?исследования в?экспериментах на?ускорительно-накопительном комплексе NICA?, поддержанного грантом РНФ. Санкт Петербургский университет является лидером по?количеству грантов РНФ: в?2022 году ученые 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 получили 112 грантов?— это 5,5?% от?общего числа победивших проектов и?наибольшее число грантов для одной организации. В?2023 году Университет сохранил лидерство по?данному конкурсу РНФ: ученые 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 получили 70?грантов, это 5?% от?общего числа победивших проектов. А?в?ноябре текущего года специалисты СанктПетербургского государственного университета на?базе МРЦ по?направлению ?Нанотехнологии? Научного парка 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 создали поздравительную надпись в?честь 10-летнего юбилея Российского научного фонда на?значке Университета.

Физики 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 обладают большим набором компетенций в?области создания детекторов для коллайдеров. Кроме того, коллектив ученых под руководством Владимира Жеребчевского на?базе таких пиксельных детекторов разрабатывает новые приборы для диагностики онкологических заболеваний. Кроме того, ученые смоделировали механизм слияния ядер, изучив зависимость астрофизического S?фактора в?области энергий, характерных для звезд. Подробнее о?своей работе ученый рассказывал в?подкасте 188bet体育_188bet亚洲体育_点此进入 ?Генрих Терагерц?.