31 мая в конференц-зале Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ состоялось Рабочее совещание коллаборации ARIADNA, посвященное научным программам организаций, получивших поддержку Министерства науки и высшего образования Российской Федерации для выполнения прикладных исследований с использованием инфраструктуры комплекса NICA.

В совещании, сочетавшем очный и дистанционный формат, приняли участие около 100 ученых из четырех научных центров Российской академии наук: Федерального исследовательского центра химической физики им. Н. Н. Семенова (ФИЦ ХФ РАН), Института общей и неорганической химии им. Н. С. Курнакова (ИОНХ РАН), Института медико-биологических проблем (ИМБП РАН), Института теоретической и экспериментальной биофизики (ИТЭБ РАН), трех университетов: Московского физико-технического института (МФТИ), Национального исследовательского ядерного университета «МИФИ» (НИЯУ МИФИ), Северо-Осетинского государственного университета им. К. Л. Хетагурова (СОГУ), а также из ОИЯИ.

Совещание открыл вице-директор ОИЯИ Лъчезар Костов. Отметив насыщенную повестку встречи, он подчеркнул, что мероприятие посвящено той части программы прикладных исследований на комплексе NICA, которая будет выполняться при поддержке Минобрнауки России силами подведомственных министерству организаций.

Руководитель коллаборации ARIADNA Олег Белов представил доклад о статусе коллаборации, ее составе, текущих задачах и перспективах развития. В настоящее время участие в коллаборации принимают 162 представителя из 21 организации 5 стран. Исследовательская программа ARIADNA запущена; в конце 2022 – начале 2023 гг. состоялся эксперимент на выведенных пучках ионов высоких энергий, получены первые результаты. Олег Белов также рассказал о мерах поддержки работ сотрудничающих научных организаций, которые предпринимались ОИЯИ самостоятельно на протяжении двух прошлых лет. «В рамках госпрограммы представлено много новых идей и подходов для реализации прикладных исследований на комплексе NICA», – отметил Олег Белов. — По итогам рабочего совещания мы должны сформировать общий взгляд на предлагаемые участниками направления работ; посмотреть, насколько эти исследования воспринимаются как единая программа», — подчеркнул он.

В рамках коллаборации ARIADNA существуют три основные направления исследований: ARIADNA-LS – для выполнения работ в области наук о жизни, ARIADNA-MSTE – для экспериментов в области радиационного материаловедения и радиационных испытаний электроники и ARIADNA NPT, посвященное развитию передовых технологий в области ADS (accelerator-driven system). В инфраструктуру ARIADNA входят каналы транспортировки пучков заряженных частиц и экспериментальные зоны с облучательными станциями. «Кроме того, сейчас мы работаем над созданием вспомогательной инфраструктуры, которая будет включать участки для развертывания оборудования пользователей, подготовки проб и проведения экспресс-анализа после облучения, – отметил Олег Белов. — В ближайшее время мы планируем открыть сайт коллаборации».

В основном блоке докладов выступили ученые из организаций-участниц коллаборации, представившие планы работ по своим направлениям. В общей сложности по научной программе ARIADNA было заслушано 28 докладов.

Ученые ФИЦ ХФ РАН доложили об исследовании радиационных превращений, протекающих в оксиде алюминия (сапфире) при облучении высокоэнергетическими ионами, закономерностях механизма радиолиза полимерных материалов, планах по проведению радиобиологических исследований на комплексе NICA, а также по оценке радиационной стойкости композиционных материалов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена и микро- и нанодисперсных сред к воздействию ионов высоких энергий.

Участники из ИОНХ РАН сообщили о своих разработках по новому композитному материалу из габбро и базальтовых магматических пород, радиационной устойчивости сверхлегких высокопористых материалов на основе аэрогелей и модификациям в структуре высокотемпературных оксидных материалов под действием тяжелых ионов. Ученые ИОНХ РАН также сформулировали перспективы исследований воздействия пучков заряженных частиц на структуру и свойства ферритовых материалов для магнитоэлектрических устройств, а также представили аспекты моделирования в наземных условиях влияния космического излучения на ультравысокотемпературную керамику HfB₂(ZrB₂)-SiC.

ИМБП РАН представил обширную программу исследований на комплексе NICA по разработке защитных мер в отношении воздействия космической радиации в ходе пилотируемых миссий за пределы магнитосферы Земли и высокоширотных орбитальных полетов. В частности, прозвучали сообщения о перспективах фармакологической коррекции нейробиологических нарушений, индуцированных воздействием заряженных частиц в составе галактических космических лучей, и тестированию радиационно-защитных свойств инновационных композитных материалов с перспективами их применения в космической отрасли.

Доклад от ИТЭБ РАН был сконцентрирован на проблемах повышения эффективности адронной терапии онкологических заболеваний и включал предложения об отработке ряда лучевых реакций живых организмов на экспериментальных моделях клеточных сфероидов и планарий.

Научная программа МФТИ также затрагивала вопросы разработки новых подходов к лучевой терапии онкозаболеваний с использованием пучков комплекса NICA. Кроме этого, была представлена информация о приборной базе МФТИ, которую планируется задействовать в ходе исследований взаимодействия ионных пучков с живыми системами в широком диапазоне масштабов: от клеточного до атомарного уровня.

В докладах от ОИЯИ и НИЯУ МИФИ были освещены основные направления работ по исследованию радиационной стойкости и разработке технологий радиационного пиннинга высокотемпературных сверхпроводников второго поколения. Сформулированы планы по отработке методик исследований, направленных на оценку стойкости интегральных схем к одиночным радиационным эффектам на станциях СОЧИ и ИСКРА.

Среди широкого круга задач, заявленных СОГУ для решения на комплексе NICA, особое внимание будет уделено изучению острых и отсроченных эффектов воздействия пучков тяжелых ионов высоких энергий на центральные и периферические органы иммунной системы у теплокровных.

Заключительным пунктом работы совещания стало обсуждение итогов дня и планов ближайших мероприятий. Собравшиеся поддержали предложение руководителя коллаборации ARIADNA о подготовке первой научной статьи от имени коллаборации для публикации в одном из престижных международных журналов. В сентябре текущего года участники предложили провести следующее рабочее совещание в расширенном составе представителей от организаций-участниц коллаборации.