Летняя студенческая программа

в Объединённом Институте Ядерных Исследований

Направления исследований

Теоретическая  и математическая физика 
BLTP smallВ лаборатории теоретической физики ОИЯИ проводятся исследования, целью которых является построение теоретических моделей на основе концепций калибровочной симметрии, суперсимметрии, дуальности и интегрируемости, и их применение к описанию свойств и взаимодействий элементарных частиц. В области теоретической ядерной физики проводится изучение особенностей структуры сверхтяжелых и экзотических ядер; исследование динамики взаимодействия ядер при низких и средних энергиях с образованием как стабильных, так и радиоактивных ядер-продуктов; изучение фундаментальных свойств разнообразных систем малого числа частиц и развитие математически строгих и эффективных методов расчета их свойств; изучение реакций при высоких энергиях с участием атомных ядер, свойств ядерной материи и ее фазовых превращений при экстремальных температурах и плотностях. 


Физика элементарных частиц
NICA1В Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ реализуется Мегапроект «Коплекс NICA» (Nuclotron based Ion Collider fAcility) предназначенный для исследования в лабораторных условиях ядерной материи в экстремальных условиях, возникавших на ранних этапах эволюции Вселенной. На будущем коллайдере будут сталкиваться интенсивные пучки тяжелых ионов и поляризованных ядер с целью поиска смешанной фазы ядерной материи. Исследования свойств ядерной материи и структуры частиц проводятся сотрудниками ОИЯИ на экспериментах ALICE, ATLAS и CMS Большого адронного коллайдера в CERN, электрон-позитронном коллайдере BES-III  в Китае, на ускорительных комплексах GSI и FAIR в Германии, установке STAR на коллайдере RHIC в BNL, США, нейтринных экспериментах OPERA, BOREXINO, JUNO и NOvA. Являясь одним из пионеров исследований осцилляций нейтрино ОИЯИ создает глубоководный нейтринный телескоп на озере Байкал, для исследований потоков космических нейтрино сверхвысоких энергий и  поиска частиц-кандидатов на роль темной материи. 


Ядерная физика
 
U400MВ лаборатории ядерных реакций ОИЯИ заканчивается создание фабрики сверхтяжелых элементов (СТЭ) на которой будут продолжены исследования по синтезу СТЭ и исследования острова стабильности.  Данная фабрика на базе нового циклотрона DC-280 станет частью большого проекта DRIBs-III (Dubna Radioactive Ion Beams – III) целью которого является существенное повышение эффективности проведения экспериментов по синтезу и изучению свойств СТЭ, а также легких ядер на границах нуклонной стабильности, расширению программы экспериментов с пучками радиоактивных нуклидов. 



Нейтронная физика
IBR2На базе Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ функционируют два источника нейтронов: импульсный реактор на быстрых нейтронах ИБР-2 и импульсный источник резонансных нейтронов ИРЕН. С помощью этих источников проводятся исследования по нарушению фундаментальных симметрий во взаимодействиях нейтронов с ядрами, изучается физика ултра-холодных нейтронов, развиваются прикладные методы в нейтронной ядерной физике.




Исследования взаимодействия нейтронов с ядрами и свойств нейтрона
Развитие экспериментальной базы для проведения исследований конденсированных сред на пучках ИЯУ ИБР-2
Развитие исследовательской ядерной установки ИБР-2 с комплексом криогенных замедлителей нейтронов

Физика конденсированных сред
Cond matterВ лабораториях Института проводятся теоретические и экспериментальные исследований по физике конденсированного состояния, включая: спектроскопические исследования соединений с водородной связью; поведение поверхностно-активных веществ, полимеров и их смесей в объеме и на поверхности; исследование плазмонных наноструктур в порах оксида кремния методами Рамоновской, SERS и CARS спектроскопии; структурный анализ сложных нано и микро материалов, использующий малоугловое рассеяние нейтронов; компьютерное моделирование туннельных характеристик сверхпроводящих наноструктур и многие другие. 


 


Радиобиологические исследования
 

LRBВ лаборатории радиобиологии ОИЯИ изучаются теоретические и экспериментальные вопросы биологического действия тяжелых заряженных частиц различных энергий.  Также методами ядерной физики исследуются космическая пыль и органические соединения в метеоритах и древних земных породах для получения данных о предпосылках возникновения земной и внеземной жизни.









Сети, компьютинг, вычислительная физика
 
GRIDЛаборатория информационных технологий ОИЯИ обеспечивает создание и развитие информационно-вычислительной инфраструктуры ОИЯИ и создания методов, алгоритмов и программного обеспечения для моделирования физических систем, математической обработки и анализа экспериментальных данных. Следующие направления развиваются в ЛИТ: мониторинг распределенных информационных и вычислительных систем; системы и технологии хранения данных; технологии параллельного программирования MPI, OpenMP, CUDA, MPI+CUDA; гибридные архитектуры; Big Data; облачные технологии; разработка информационных систем; развитие и анализ математических моделей квантовых вычислений и квантовой информации; информационные методы анализа данных и социальных сетей; вычислительные методы в физике; математические методы для моделирования сложных физических систем; разработка алгоритмов параллельных вычислений; математические методы и программное обеспечение для обработки экспериментальных данных.

Ускорительная техника
Nuclotron
В лаборатории ядерных проблем, лаборатории ядерных реакций, лаборатории нейтронной физики и лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ проектируются и создаются компоненты современной ускорительной техники, необходимой для постановки и проведения исследований в различных областях фундаментальной и прикладной ядерной физики. Эти компоненты включают радиочастотные системы,высоковольтную электронику, различные магнитные системы, криогенику, автоматические системы контроля, вакуумные системы, ионные источники диагностику пучков заряженных частиц, радиометрию.


Развитие экспериментальной базы ОИЯИ для получения интенсивных пучков тяжелых ионов и поляризованных ядер с целью поиска смешанной фазы ядерной материи и исследования поляризационных эффектов в области энергий до  √S NN = 11 ГэВПерспективные разработки систем ускорителей и коллайдеров нового поколения для фундаментальных и прикладных целей

Детекторы частиц 

MPD
В рамках создания «Комплекса НИКА» будет построен многоцелевой детектор NICA MPD (Multi Purpose Detector), который будет представлять 4p спектрометр способный регистрировать заряженные адроны, электроны и фотоны, возникающие при соударениях тяжелых ионов. Для достижения этой цели в составе MPD будет реализована трех-мерная трековая система и высоко-производительная система отождествления типов частиц, основанная на времени-пролетных измерения и калориметрии. В лабораториях Института разрабатываются и создаются следующие типы детекторов частиц:  полупроводниковые детекторы; временные проекционные камеры (TPC); времени-пролетные системы (mRPC); электромагнитные калориметры шашлычного типа с выходом SiPM (ECal); катодные камеры и GEM детекторы для трековых систем; аналоговые предусилители для детекторов частиц; цифровые системы TDC и ADC; системы сбора данных; моделирование физических процессов в соударениях тяжелых ионов; детектор на основе тонкостенных дрейфовых трубок (строу) для работы в вакууме; пиксельные детекторы на основе арсенида галлия. 

Новые полупроводниковые детекторы для фундаментальных и прикладных исследований
Изучение поляризационных явлений и спиновых эффектов на ускорительном комплексе Нуклотрон-М ОИЯИ
ATLAS. Модернизация установки и физические исследования на LHC
CMS. Компактный мюонный соленоид на LHC

Прикладные исследования с применением методов ядерной физики
MT Complex
Одним из наиболее распространенных применений ускорителей и ядерно-физических методов в прикладных исследованиях является их применение в ядерной медицине. На базе лаборатории ядерных проблем создан медико-технический комплекс в котором проводятся исследования по протонной терапии и радио-хирургии. С использованием метода меченных нейтронов в ОИЯИ были разработаны, а затем коммерциализированы, детекторы опасных химических веществ, находящихся в закрытых объемах. 










Совершенствование Фазотрона ЛЯП и разработка циклотронов для физических и прикладных исследований
Проведение медико-биологических и радиационно-генетических исследований с использованием различных типов ионизирующих излучений
Вы здесь: Главная Направления исследований