В марте 2017 года в рамках реализации проекта DRIBs-III в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова ОИЯИ был осуществлен пуск нового фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2. Новый сепаратор АКУЛИНА-2 является основой исследований ЛЯР в области легких экзотических ядер вблизи границ нуклонной стабильности. Работы в этой области уже дважды были отмечены премиями ОИЯИ в 2018 и 2019 гг. О развитии проекта еженедельнику ОИЯИ рассказал Андрей Фомичев, начальник сектора №6 ЛЯР.

Десять лет назад, в июле 2010 года, состоялась наша первая встреча с представителями французской фирмы SIGMAPHI по вопросу создания нового фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2.

Президент компании Жан Лук Лансело и ведущий специалист по ионной оптике Вильям Бикман впервые посетили ЛЯР ОИЯИ и ознакомились с местом размещения установки в зале ускорителя У-400М и за его пределами. В своих последующих докладах, когда установка была построена, В. Бикман будет приводить высказывание из Библии «Сначала был хаос…», — выражая первые впечатления от увиденного в 2010 году (фото 1, слева). Как бы то ни было, спустя один год, 28 сентября 2011-го, был подписан долгосрочный контракт на поставку оборудования «под ключ» (39 магнитов с источниками питания, вакуумное оборудование и специальные узлы для мониторирования пучка), его монтаж, юстировку и запуск.

Фото 1. Размещение оборудования в зале У-400М в 2010-м (слева) и в 2014-м (справа) годах

В 2014 году все элементы фрагмент-сепаратора АКУЛИНА-2, представляющие собой 53-метровую S-образную линию транспортировки первичного пучка от ускорителя до производящей мишени в зоне F1 и вторичных фрагментов из F1 в F5 (фото 2), были установлены и отъюстированы в 3D-пространстве с точностью 100 микрон. В декабре 2015 года состоялся технический пуск установки с первичным пучком, в 2016-м были получены первые радиоактивные пучки в конечной фокальной плоскости сепаратора F5, а в 2017 году начались первые эксперименты. Важно отметить, что все расчетные параметры установки (выход фрагментов в единицу времени, коэффициент очистки от примесей, поперечный размер пучка в фокальных плоскостях) были подтверждены экспериментально. Теперь В. Бикман будет говорить: «Мы построили не только прецизионную установку, но и прочные дружеские отношения». Прочность отношений была подкреплена последующими двумя контрактами с фирмой SIGMAPHI на изготовление дипольного магнита как части спектрометра нулевых углов в F5 (2017 год) и высокочастотного фильтра для очистки вторичного пучка от примесей в плоскости F3 (2019-й). В этом году совместно с сотрудниками РФЯЦ ВНИИЭФ (г. Саров) и ДЗХМ (г. Дзержинск) установка будет укомплектована уникальным оборудованием (единственным в мире) для работы с криогенной тритиевой мишенью. Это даст новые возможности для изучения нейтроноизбыточных изотопов, далеко отстоящих от границы стабильности, таких как ⁷H, ¹⁰He, ¹³Li, ¹⁶Be и другие.

Фото 2. Размещение оборудования АКУЛИНА-2 в ускорительном зале и за его пределами в 2020 году

За неполные три года работы установки была проведена серия ярких экспериментов по изучению свойств нейтроноизбыточных ядер ⁷H, ^6,7He, ^9,10Li, а также совместный эксперимент с группой Варшавского университета по изучению редких каналов распада нейтронодефицитных изотопов ²⁷S и ²⁶P. Информация об этом опубликована в известных реферируемых журналах Nucl. Instruments and Methods, Eur. Phys. Journal A, Phys. Rev. Lett., «Известия РАН» и других, а также доступна на сайте http://aculina.jinr.ru/a-2.html. Установка оснащена уникальными детекторами заряженных частиц, нейтронов и гамма-квантов, современной электроникой и вспомогательным оборудованием. Под руководством известных профессоров и ведущих специалистов, таких как Г. М. Тер-Акопьян, М. С. Головков, Л. В. Григоренко, Р. Вольски и Е. Ю. Никольский, в коллективе работает сплоченная команда молодых и способных сотрудников, основу которой составляют Сергей Крупко, Александр Горшков, Вратислав Худоба, Павел Шаров, Андрей Безбах, Богумил Залевски. Исследования ведутся в тесном сотрудничестве с коллегами из стран-участниц ОИЯИ и ведущих мировых центров — GSI (Германия), RIKEN (Япония), RAON (Южная Корея), NSCL@MSU (США). И, продолжая библейское изречение, можно сказать, что сегодня фрагмент-сепаратор АКУЛИНА-2 представляет собой цветущий сад с высоким потенциалом научных открытий.

Андрей ФОМИЧЕВ,
начальник сектора №6 Лаборатории ядерных реакций