Кафедра фундаментальных ядерных взаимодействий

Web-page: https://msu-dubna.ru/neutron/

Кафедра фундаментальных ядерных взаимодействий образована на базе кафедры нейтронографии физического факультета в 2022 году (приказ ректора №629 от 31.05.2022). Заведующий кафедрой – директор Объединенного института ядерных исследований, академик РАН, д.ф.-м.н. Григорий Владимирович Трубников.

Кафедра нейтронографии действовала на отделении ядерной физики физического факультета МГУ с 2000 года под руководством лауреата Государственной премии РФ профессор члена-корреспондента РАН, профессор, д.ф.-м.н. Виктора Лазаревича Аксенова и являлась базовой для расположенного в г. Дубне международного научного центра – Объединенного института ядерных исследований (ОИЯИ), а также для Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» (г. Москва).

image_dubna.jpg

Первые кафедры физического факультета в Дубне были открыты одновременно с созданием филиала НИИ ядерной физики МГУ (НИИЯФ МГУ) в 1961 г. с целью объединить получение образования в МГУ и научную деятельность в крупнейшем институте мира – ОИЯИ.

Одна из этих кафедр – кафедра теории атомного ядра (впоследствии кафедра теоретической ядерной физики) может считаться исторической предтечей кафедры нейтронографии. Ее создателем и бессменным заведующим был один из основателей филиала и ОИЯИ, первый директор ОИЯИ член-корреспондент АН СССР Дмитрий Иванович Блохинцев. Многие выпускники стали ведущими специалистами ОИЯИ, других научные центров и вузов как в России, так и в других странах. Среди выпускников есть деканы, проректоры, директора институтов и президенты академий.

Образовательная и научная деятельность кафедры фундаментальных ядерных взаимодействий осуществляется в тесном сотрудничестве с новым Филиалом МГУ в г. Дубна на основе и в традициях научных школ ОИЯИ, созданных выдающимися учеными – лауреатом Нобелевской премии по физике 1958 г. академиком И.М. Франком, основавшим в 1957 г. в ОИЯИ Лабораторию нейтронной физики (ЛНФ), член-корреспондентом АН СССР Д.И. Блохинцевым – первым директором ОИЯИ, академиком Н.Н. Боголюбовым – первым директором Лаборатории теоретической физики (ЛТФ), академиком Г.Н. Флеровым – основателем Лаборатории ядерных реакций (ЛЯР).

На кафедре осуществляется подготовка студентов по профилю «Фундаментальная и прикладная физика ядерных взаимодействий» (научный руководитель - академик РАН, д.ф.-м.н. Г.В. Трубников, учебно-методическое обеспечение - профессор, д.ф.-м.н. С.А. Гончаров), в рамках которого реализуется две траектории обучения, соответствующие кандидатским специальностям «Физика атомного ядра и элементарных частиц» и «Физика конденсированного состояния».

В рамках программы на кафедре читаются обязательные специальные дисциплины: «Физика ядра и ядерных реакций», «Современная нейтронография», «Теория рассеяния нейтронов», «Теория атомных ядер и ядерные модели», «Введение в теорию ускорителей», «Теория рассеяния волн и частиц», «Синхротронные исследования конденсированных сред», «Нуклеосинтез и ядерная астрофизика», «Теория ядерных реакций».

1na_lekcii.jpg

Кроме того, студенты выбирают спецкурсы из предлагаемой вариативной части программы специализации: «Техника и физика ядерного эксперимента», «Радиационная безопасность в физических исследованиях», «Современные источники нейтронов», «Ядерные реакции с тяжелыми ионами», «Нейтронная рефлектометрия», «Реакции с нейтронами и гамма-квантами», «Малоугловое рассеяние нейтронов», «Дифракция нейтронов и структурный анализ», «Детекторы нейтронов», «Методы обработки экспериментальных данных», «Нейтронная ядерная физика», и др.

Студенты проходят большую часть спецкурсов в г. Дубна на базе Филиала МГУ и Учебного центра ОИЯИ, выполняют уникальный специальный практикум и научно-исследовательскую работу на физических установках базовых Лабораторий ОИЯИ. Преподавателями и научными руководителями студенческих НИР являются ведущие ученые ОИЯИ.

В процессе обучения студенты и аспиранты регулярно участвуют в научных семинарах, конференциях и школах молодых ученых, проводимыми ОИЯИ и другими научными центрами.

Студенты могут пользоваться общежитием Филиала МГУ, а также получают дополнительную стипендию от ОИЯИ.

Занятия научной работой по тематике кафедры, в том числе в рамках выполнения курсовых работ, возможны и для студентов 1–2-го курсов. Кафедра проводит учебные научно-исследовательские семинары. На этих семинарах ведущие ученые ОИЯИ, МГУ, НИЦ «Курчатовский институт» и РАН рассказывают студентам о современных проблемах физики конденсированного состояния и нейтронной физики, биологии, геофизики, материаловедения.

Кафедра участвует в организации и проведении в г. Дубне Школ для студентов, аспирантов и молодых ученых. Школы ориентированы на ознакомление с последними достижениями в области исследования конденсированных сред и нанотехнологий с помощью рассеяния нейтронов и других методов. Программа школы включает в себя обзорные доклады ведущих ученых по современным проблемам физики конденсированных сред, химии, биологии, наук о Земле, инженерных наук, а также лекции об основных методах исследования конденсированных сред и наносистем. Участники школы выступают с докладами по своим работам. В рамках школы проводятся лабораторные работы по ядерно-физическим экспериментальным методам исследования конденсированных сред и наносистем.

Студенты кафедры имеют также возможность практиковаться и выполнять научную работу и в других научных центрах в Москве: в НИИЯФ МГУ, НИЦ «Курчатовский институт» и Институте кристаллографии РАН, с которыми кафедра тесно взаимодействует по своей научной программе.

Основной научно-исследовательской базой кафедры являются ЛНФ им. И.М. Франка, ЛЯР им. Г.Н. Флерова, ЛТФ им. Н.Н. Боголюбова Объединенного института ядерных исследований, обладающие уникальным по числу и разнообразию набором современных исследовательских установок, включая «мегасайнс» установки, которые регулярно модернизируются и осуществляется строительство новых. Эти установки позволяют проводить исследования структуры вещества на масштабах от атомного ядра до наноструктур по самым актуальным направлениям на самом высоком научном уровне.

В Лаборатории нейтронной физики им. И. М. Франка основной установкой является модернизированный реактор ИБР-2 – самый высоко-поточный исследовательский импульсный реактор, который изначально сооружался под научным руководством Д.И. Блохинцева. Реактор ИБР-2М прошел глубокую модернизацию и оснащен самой современной аппаратурой, с помощью которой ежегодно учеными из 10–15 стран проводится 100–150 экспериментов на основе практически всех известных методик нейтронных исследований конденсированных сред и атомных ядер.

ibr2.png
ustanovki_ibr2.jpg

Внешний вид здания, в котором расположен реактор ИБР-2 (слева) и схема его научных установок (справа).

В Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова работает широкий набор ускорительных комплексов в сочетании с уникальными физическими установками, направленные на исследование структуры и свойств атомных ядер от легких до сверхтяжелых и механизмов ядерных реакций.

ciklotronu400m_lyar.jpg
dc280_lyar.png

Циклотрон У-400М (слева) и ускоритель тяжелых ионов ДЦ-280 (справа).

Коллайдер NICA ОИЯИ в Дубне – самый большой из проектов класса «мегасайнс» в России, завершение строительства которого ожидается в 2022 году. NICA – это каскад из нескольких колец. На первых ускорителях каскада уже проводятся эксперименты по исследованию короткодействующих корреляций при взаимодействии пучка с ядрами мишени. Работает коллаборация ученых из нескольких стран. Новые экспериментальные данные позволят нам лучше понять внутреннее строение ядра, характер сил, действующих в ядре. Кроме того, это может дать и новую информацию о природе нейтронных звезд. Технологический пуск всего коллайдера намечен на 2023 год.

nika.png

Амбициозные проекты ОИЯИ по строительству новых экспериментальных установок и масштабы актуальнейших научных задач требуют привлечения и включения в работу большего числа молодых кадров, подготовкой которых по указанным направлениям занимается кафедра фундаментальных ядерных взаимодействий.