Мы используем cookie файлы.
Пользуясь сайтом, вы соглашаетесь с нашей Политикой конфиденциальности.

Номер договора
11.G34.31.0049
Период реализации проекта
2011-2015
Заведующий лабораторией

По данным на 01.11.2022

21
Количество специалистов
72
научных публикаций
4
Объектов интеллектуальной собственности
Общая информация

Ученые лаборатории разрабатывают перспективные детекторные технологии, имеющие важное практическое значение как для постановки физических опытов, имеющих фундаментальное значение, так и для разработки новых детекторных технологий, необходимых для решения насущных практических задач в ядерной энергетике и ядерной медицине.

Название проекта: Разработка нейтринного детектора нового поколения, использующего эффект когерентного рассеяния нейтрино на тяжелых ядрах, для мониторинга ядерных реакторов

Цели и задачи

Направления исследований:

  • Атомная энергетика и ядерные технологии
  • Энергоэффективность, энергосбережение, ядерная энергетика

Цель проекта: Разработка нейтринного детектора нового поколения, использующего эффект когерентного рассеяния на тяжелых ядрах, для повышения чувствительности к реакторным антинейтрино

Практическое значение исследования

Научные результаты:

  • В рамках сотрудничества с международной научной коллаборацией COHERENT в 2019 году получен фундаментальный физический результат: обнаружено упругое когерентное рассеяние нейтрино (УКРН) на ядрах Cs и I.  В 2020 году обнаружен эффект УКРН на ядрах аргона. Эксперимент COHERENT проводится на ускорительном комплексе Spallation Neutron Source в Окриджской национальной лаборатории США. На основе данных, полученных с помощью детектора CsI[Na], получено ограничение на параметры гипотетических частиц темной материи, рождающихся на ускорителе, сопоставимое по точности с мировыми данными. Результаты экспериментов опубликованы в Physical Review Letters.
  • В рамках сотрудничества с международной коллаборацией BM@N на ускорительном комплексе NICA: 
    • проведены исследования различных материалов для газовой системы GEM-детекторов, исследован отклик и повторяемость показаний анализаторов влажности, применяемых в газовой системе GEM-трекера, разработана методика съёма сигнала с GEM-детекторов с использованием FEE на базе чипов IDEAS VA163, создан стенд для исследования параметров больших GEM-детекторов, проведена подготовка к тестам GEM-детекторов для установки BM@N; 
    • проведены методические исследования по возможности создания GEM-детекторов на основе алмазных пленок, обладающих предельно высокой радиационной стойкостью, и проведено моделирование процесса размножения электронов в структурах различных конфигураций, которые характерны для GEM-детекторов на основе алмазных пленок.
  • В рамках сотрудничества с международной коллаборацией AMoRE (поиск двойного безнейтринного бета-распада) произведен запуск детектора AMoRE-I с 18 кристаллами 48deplCa100MoO4 и Li2100MoO4, изготовленными в России при активном участии сотрудников лаборатории (август 2020 г.).
  • В рамках сотрудничества с ООО «Наука и инновации» Госкорпорации Росатом в 2021-2022 гг. с помощью детектора РЭД-100 на Калининской АЭС был проведён эксперимент по наблюдению эффекта упругого когерентного рассеяния реакторных нейтрино на ядрах ксенона. Полученные экспериментальные результаты в настоящее время обрабатываются.

Внедрение результатов исследования:

В случае успеха эксперимента с РЭД-100 и подтверждении возможности регистрации реакторных нейтрино с помощью процесса УКРН, обладающего сечением в сотни раз превосходящим сечение обратного бета-распада, обычно используемого в современных детекторах реакторных нейтрино, открывается перспектива создания на базе этой технологии нового поколения нейтринных детекторов для мониторинга активной зоны реакторов с целью повышения безопасности атомной энергетики и поддержания международных соглашений по нераспространению ядерного оружия.  Заинтересованность МАГАТЭ в этом проекте была подтверждена во время визита в лабораторию руководителя Департамента гарантий секретариата МАГАТЭ Теро Варьорнта в 2015 году.

Организационные и инфраструктурные преобразования:

  • Создана уникальная экспериментальная установка РЭД-100 для постановки экспериментов, имеющих фундаментальное значение в области ядерной физики. В научных исследованиях на установке принимают участие сотрудники, студенты и аспиранты 5 кафедр НИЯУ МИФИ, а также Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» и МФТИ.
  • Созданы два стенда для учебных лабораторных работ и научных исследований в области создания трековых газовых детекторов для детекторных установок на коллайдере NICA.

Образование и переподготовка кадров:

На базе современного научного оборудования в лаборатории разработан и внедрён в учебный процесс НИЯУ МИФИ комплекс магистерских лабораторных работ по современным методам экспериментальной ядерной физики. На сайте лаборатории размещены описания базовых лабораторных работ, а также лекционные материалы, читаемые сотрудниками лаборатории: «Введение в ядерную физику», «Экспериментальная ядерная физика», «Производство и применение стабильных и радиоактивных изотопов» на английском языке, курс лекций о российской атомной промышленности.

Сотрудничество:

Сотрудники лаборатории участвуют в постановке и проведении международных экспериментов, имеющих фундаментальное значение, включая эксперимент COHERENT по исследованию процесса УКРН на различных ядрах, AMoRE по поиску двойного безнейтринного бета-распада, BM@N по исследованию кварк-глюонной плазмы на ускорительном комплексе NICA. Сотрудники лаборатории принимали также участие в постановке эксперимента по поиску тёмной материи во Вселенной LZ, а также эксперимента в области физики высоких энергий - ALICE в ЦЕРНе.

Организована международная сеть сотрудничества в области научных исследований в физике элементарных частиц, астрофизике и ядерной физике.

Скрыть Показать полностью
Akimov D., Bolozdynya A.I., Buzulutskov A.F., Chepel V.I.
Two-phase emission detectors, World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., 5 Toh Tuck Link, Singapore 596224 (2021)
Akimov D et al.
First Measurement of Coherent Elastic Neutrino-Nucleus Scattering on Argon, Phys. Rev. Lett. 126 (2021) 012002
Akimov D et al.
First ground-level laboratory test of the two-phase xenon emission detector RED-100, JINST 15 (2020) P02020.
Akimov D.Yu. et al.
An Integral Method for Processing Xenon Used as a Working Medium in the RED-100 Two-Phase Emission Detector, Instrum. Exp. Tech. 62 (2019) 457-463
Акимов Д.Ю., Белов В.А., Болоздыня А.И. и др.
Упругое когерентное рассеяние нейтрино на атомном ядре — недавно обнаруженный тип взаимодействия нейтрино низких энергий, Успехи Физических Наук 189 (2019) 173–186
Akerib D.S. et.al.
The LUX-ZEPLIN (LZ) Experiment, Nucl. Instrum. Meth. A 953(2020)163047
Akimov D.Yu. et al.
Observation of coherent elastic neutrino-nucleus scattering, Science 357(2017)1123-1126
Akimov D.Yu. et al.
Observation of light emission from Hamamatsu R11410-20 photomultiplier tubes, Nuclear Instruments & Methods A 794 (2015) 1-2
Akerib D.S. et al.
First results from the LUX dark matter experiment at the Sanford Underground Research Facility, Physics Review Letters 112 (2014) 091303
Медиа
Вторник , 03.12.2019
Другие лаборатории и ученые
Лаборатория, принимающая организация
Область наук
Город
Приглашенный ученый
Период реализации проекта
Лаборатория топологических квантовых явлений в сверхпроводящих системах Центра перспективных методов мезофизики и нанотехнологий (10)

Московский физико-технический институт (НИУ) - (МФТИ)

Физика

Долгопрудный

2024-2028

Лаборатория кристаллофотоники

Санкт-Петербургский государственный университет - (СПбГУ)

Физика

Санкт-Петербург

Стомпос Константинос

Греция

2022-2024

Лаборатория детекторов синхротронного излучения

Томский государственный университет (НИУ) - (ТГУ)

Физика

Томск

Шехтман Лев Исаевич

Россия

2022-2024