23 июня в режиме видеоконференции под председательством профессора М. Левитовича прошла 54-я сессия Программно-консультативного комитета по ядерной физике. Председатель комитета доложил о выполнении рекомендаций предыдущего заседания ПКК. Информацию об итогах заседания 129-й сессии Ученого совета ОИЯИ (февраль 2021 г.) и о решениях Комитета полномочных представителей ОИЯИ (март 2021 г.) представил вице-директор Института С. Н. Дмитриев. Ниже представлены основные вопросы, которые рассматривались на сессии.

Члены ПКК с большим интересом заслушали доклад Ю. Ц. Оганесяна о синтезе трансурановых элементов в ЛЯР: исследованиях и развитии работ. Докладчик представил последние результаты исследований на Фабрике сверхтяжелых элементов (СТЭ) в ЛЯР ОИЯИ, а также наметил путь дальнейшего развития работ в области СТЭ. Доклад Ю. Ц. Оганесяна вызвал бурное обсуждение. В результате первых экспериментов на Фабрике СТЭ по синтезу изотопов Mc и Fl в реакциях слияния ⁴⁸Ca + ²⁴³Am и ⁴⁸Ca + ²⁴²Pu, соответственно, было зарегистрировано 61 событие образования изотопов московия ^288,289Mc с последующими цепочками их распада (ранее за все годы было зарегистрировано только 35 цепочек) и более 99 цепочек распада ^286,287Fl (ранее за все годы — 25 цепочек). Благодаря высокой эффективности проводимых экспериментов и хорошему подавлению фона впервые был зарегистрирован альфа-распад ядра ²⁶⁸Db, что привело к открытию нового изотопа ²⁶⁴Lr.

В своих рекомендациях ПКК отметил, что ввод в эксплуатацию Фабрики СТЭ, ключевым элементом которой является циклотрон ДЦ-280, модернизация циклотрона У-400М и строительство экспериментальных установок нового поколения значительно расширяют возможности проведения фундаментальных и прикладных исследований в области ядерной физики в ОИЯИ на высшем уровне и в широком сотрудничестве с научными центрами стран-участниц и других стран, ориентированных на проведение исследований в Дубне. ПКК полностью поддержал представленную научную программу по синтезу и изучению свойств сверхтяжелых элементов и пожелал коллективу ЛЯР успехов в проводимых и запланированных экспериментах, которые уже сегодня можно считать выдающимися.

О результатах, достигнутых в области развития ускорительного комплекса и экспериментальных установок ЛЯР ОИЯИ (DRIBs-III), доложил Г. Г. Гульбекян. ПКК отметил, что на циклотронах ЛЯР ДЦ-280, У-400, У-400М, ИЦ-100 за отчетный период был проведен широкий спектр научных и прикладных исследований в области физики тяжелых ионов.

Ввод в эксплуатацию экспериментального корпуса Фабрики сверхтяжелых элементов и запуск базовой установки ДЦ-280 позволили провести ряд важных первоочередных экспериментов. В настоящее время на циклотроне проводятся исследования возможных путей увеличения интенсивности пучков ионов титана и хрома. ПКК также отметил, что большое внимание уделяется созданию и развитию новых экспериментальных установок ЛЯР. Был введен в эксплуатацию новый газонаполненный сепаратор ГНС-2, а также создана и испытана новая система детекторов большей площади, размещенная в фокальной плоскости сепаратора ГНС-2, которая позволила повысить регистрацию продуктов реакций в 1,5 раза, что крайне важно для проведения длительных экспериментов по синтезу СТЭ. Для изучения химических свойств сверхтяжелых элементов был построен новый газонаполненный сепаратор ГНС-3, перед фокальной плоскостью которого установлен дополнительный магнит для транспортировки продуктов реакции в отдельную установку для их радиохимического анализа. Запуск сепаратора запланирован на осень 2021 года. ПКК отметил, что программа экспериментальных исследований на существующем ускорительном комплексе ЛЯР У-400 была выполнена в 2017-2021 гг. согласно плану работ. Время работы циклотрона использовалось в основном для выполнения программы исследований на пучках ⁴⁸Ca (установки DGFRS и SHELS) и ⁵⁰Ti (установка SHELS), а также для выполнения прикладных работ по заказам Роскосмоса.

С программой развития ЛЯР на 2022-2023 гг. и предложениями по продлению тем «Развитие ускорительного комплекса ЛЯР и экспериментальных установок ЛЯР (DRIBs-III)» и «Синтез и свойства сверхтяжелых элементов, структура ядер на границах нуклонной стабильности» выступил С. И. Сидорчук. Дальнейшая реализация этой темы включает модернизацию и развитие циклотронного комплекса ЛЯР, расширение экспериментальной базы лаборатории (создание новых физических установок), развитие систем ускорителей. Основные этапы темы направлены на повышение стабильности работы ускорителей, увеличение интенсивности и улучшение качества пучков ионов как стабильных, так и радиоактивных нуклидов в диапазоне энергии от 5 до 60 МэВ/нуклон при одновременном снижении энергопотребления. Основной целью работ по теме является существенное повышение эффективности проведения экспериментов по синтезу и изучению свойств сверхтяжелых элементов, а также легких ядер на границах нуклонной стабильности.

В рамках темы «Синтез и свойства сверхтяжелых элементов, структура ядер на границе нуклонной стабильности» на Фабрике СТЭ в 2022-2023 гг. будут продолжены эксперименты по синтезу изотопов элементов 114 (Fl) и 115 (Mc) в реакциях ⁴⁸Ca с ²⁴²Pu и ²⁴³Am с целью детального изучения радиоактивных свойств изотопов от Lr до Mc. Также будет проведена серия экспериментов по определению сечений образования изотопов СТЭ в реакциях актиноидов с ⁵⁰Ti и ⁵⁴Cr, что позволит определить перспективы синтеза новых элементов 119 и 120 и начать первые эксперименты.

Дальнейшим шагом в изучении тяжелейших ядер станет изучение реакций глубоко неупругих передач и квазиделения как инструмента для синтеза тяжелых и сверхтяжелых ядер с большим избытком нейтронов. Основное внимание будет уделено вопросу получения нейтроноизбыточных ядер вблизи замкнутой нейтронной оболочки N=126, а также новых изотопов трансурановых элементов в процессах многонуклонных передач в реакциях взаимодействия урана с актиноидными мишенями.

На сепараторах SHELS и ГНС-III с использованием детектирующих систем GABRIELA и SFiNX будут продолжены эксперименты по α-, β- и γ-спектроскопии изотопов трансфермиевых элементов, которые позволят получить данные о структурах ядерных уровней. Планируется выполнить первые эксперименты по спектроскопии ядер московия. ПКК рекомендовал продлить эти темы на 2022-2023 годы с первым приоритетом.

На сессии ПКК были рассмотрены предложения по открытию и продлению проектов, конкретных экспериментов по тематике, рассматриваемой комитетом. ПКК обсудил новизну и актуальность изложенных в проектах предложений экспериментов и предложил этим проектам соответствующие рейтинги.

Ш. С. Зейналов представил доклад с предложением открыть новый проект «Исследование эмиссии мгновенных нейтронов в делении ядер (проект ЭНГРИН)». Исследование спонтанного деления и деления ядер с околобарьерной энергией возбуждения привлекает большое внимание специалистов как источник новых данных о свойствах ядерной системы, образующейся непосредственно к моменту разрыва шейки, соединяющей два латентных осколка. ПКК отметил, что хотя коллектив проекта ЭНГРИН обладает большим опытом работы и высокой квалификацией в исследованиях процесса деления, авторам следует более тщательно оценить вклад рассеяния нейтронов на ионизационной камере и детекторах нейтронов.

ПКК рекомендовал открыть в 2022 году проект ЭНГРИН сроком на один год с последующим его продлением на два года в случае успешного хода его реализации и финансирования темы в последующие годы. ПКК отнес этот проект к категории B.

ПКК заслушал доклад М. В. Ширченко о статусе проекта MONUMENT. Задачей проекта является проведение экспериментальных измерений мюонного захвата на нескольких дочерних по отношению к кандидатам на двойной безнейтринный бета-распад ядер. Новые результаты важны для проверки точности теоретических расчетов ядерных матричных элементов. Группа ОИЯИ будет проводить измерения на мезонной фабрике Института Пауля Шеррера (PSI) в Швейцарии. Проект был рассмотрен и одобрен программным комитетом PSI, по решению которого группе предоставлено время на пучке мюонов на три года. ПКК оценил потенциальные возможности проекта MONUMENT и рекомендовал продолжить работы на ближайшие два года, присвоив проекту категорию А.

Проект «Исследование глубоко подкритических систем, управляемых ускорителем, и особенностей их применения для производства энергии и трансмутации отработанного ядерного топлива (Э&T&PM)», представленный А. А. Балдиным, посвящен изучению реакций в урановой мишени, облученной пучками дейтронов и протонов на фазотроне. В презентации было кратко упомянуто о двух новых направлениях проекта: станции для исследования ядерно-энергетических технологий и разработке и созданию прототипа комплекса лучевой терапии и прикладных исследований на пучках тяжелых ионов Нуклотрона-М. В рекомендациях ПКК высказано пожелание конкретизировать направление работ на комплексе NICA и представить их на одной из следующих сессий. ПКК рекомендовал продлить работы по проекту «Э&T&PM» до конца 2023 года.

(Соб. инф.),
фото Елены Пузыниной