Науково дослідний інститут ядерної фізики імені Д В Скобєльцина Московського державного університету імені М В Ломоносов

Науково-дослідний інститут ядерної фізики імені Д. В. Скобєльцина Московського державного університету імені М. В. Ломоносова (НДІЯФ МДУ) — один з найбільших науково-дослідних інститутів МДУ, який є базою підготовки студентів та аспірантів фізичного факультету МДУ за напрямами ядерної, атомної фізики, фізики космосу.

НДІ ядерної фізики імені Д. В. Скобєльцина МДУ


55°41′58″ пн. ш. 37°31′43″ сх. д. / 55.699508° пн. ш. 37.5286° сх. д. / 55.699508; 37.5286
Тип	науково-дослідний інститут
Країна	Росія
Назва на честь	Скобєльцин Дмитро Володимирович
Засновано	1946
Сайт	sinp.msu.ru

SINP MSU у Вікісховищі

НДІЯФ МДУ є відомим у Росії і за кордоном науково-навчальним центром, інтегрованим в освітній процес МДУ. Ця інтеграція здійснюється завдяки зв'язку НДІЯФ МДУ з Відділенням ядерної фізики (ВЯФ) фізичного факультету МДУ. НДІЯФ МДУ і ВЯФ фізичного факультету МДУ, по суті, це єдиний науково-педагогічний колектив.

Директор інституту є одночасно і завідувачем ВЯФ фізфаку МДУ.

Історія інституту

В кінці 1945 р. І. В. Курчатов і Д. В. Скобєльцин виступили з ініціативою організації навчально-наукового центру в МДУ для підготовки фахівців з ядерної фізики для робіт з радянського атомного проекту, в якому навчання повинне бути пов'язане з науковою роботою на власній сучасній науково-дослідній базі.

В 1946 р. в Московському університеті на виконання Спеціальної постанови Раднаркому СРСР було утворено Інститут фізики атомного ядра МДУ. До 1957 р. у відкритих документах він називався «Другий науково-дослідний фізичний інститут МГУ» (НДФІ-2 МДУ). У 1957 р. НДФІ-2 МДУ було перейменовано у Науково-дослідний інститут ядерної фізики МДУ.

У 1993 р. НДІЯФ МДУ було присвоєно ім'я його засновника академіка Д. В. Скобєльцина.

В даний час НДІЯФ МДУ є великим центром ядерно-фізичних досліджень та підготовки наукових кадрів. З близько 400 наукових співробітників 98 мають вчений ступінь доктора наук, 275 — кандидата наук, 46 докторів наук мають звання професора.

Керівники НДІЯФ і ВЯФ

академік АН СРСР Д. В. Скобєльцин (1946—1960)
академік АН СРСР С. М. Вєрнов (1960—1982)
професор (1982—1991)
професор (з 1992 р.)

Основні напрями діяльності інституту

Ядерна фізика, взаємодія випромінювання з речовиною, дослідження наноструктур

Напрямки досліджень:

Фундаментальні дослідження з фізики атомного ядра і ядерних реакцій за низьких і середніх енергій, класичної β-, γ-спектроскопії. Розвиток теорії атомного ядра.
Розробка і створення електронних прискорювачів нового покоління.
Використання пучків γ-квантів і заряджених частинок для дослідження матеріалів, зокрема наноструктурованих.
Фундаментальні дослідження атомних і мезоатомних процесів.
Розробка нових методів отримання ^[ru].
Дослідження взаємодій синхротронного, лазерного та радіочастотного випромінювань з речовиною, процесів у наноструктурах.
Створення баз і банків ядерних даних. Розвиток нових інформаційних технологій в галузі даних з фізики ядра і ядерних реакцій.

НДІЯФ МДУ володіє сучасною експериментальною базою. Прискорювальний комплекс включає прискорювачі іонів і електронів до декількох десятків Мев. Ці прискорювачі використовуються для проведення фундаментальних досліджень і прикладних робіт з ядерної та атомної фізики.

НДІЯФ є єдиною організацією на пострадянському просторі, яка володіє широким набором методик іонно-пучкового аналізу, включно з методикою спектрометрії йонів середніх енергій для досліджень багатошарових систем наноелектроніки, методикою іонної імплантації та модифікації властивостей перспективних матеріалів.

В інституті є комплекс сучасного технологічного, діагностичного та вимірювального обладнання, що дозволяє виготовляти твердотілі і молекулярні наноструктури та пристрої на їх основі, а також досліджувати процеси, що в них протікають.

Розробляються компактні прискорювачі електронів для радіаційних технологій на енергію 1 Мев і потужність пучка 25 кВт для променевої терапії на енергію 12 Мев. У 2010 р. здійснено фізичний пуск розрізного мікротрона на енергію 55 Мев.

У Центрі даних фотоядерних експериментів інституту — учасника мережі Центрів ядерних даних МАГАТЕ на основі сучасних технологій створено реляційні бази ядерних даних, що містять інформацію про всі відомі стабільні і радіоактивні атомні ядра, а також ядерні реакції під дією фотонів, нейтронів, заряджених частинок і . Ці бази даних є функціональною частиною аналогічної системи світових баз даних.

Астрофізика космічних променів і космічна фізика

Дослідження галактичних і екстрагалактичних космічних променів надвисоких енергій
Нейтринна астрофізика
Дослідження випромінювань від рентгенівських і гамма джерел у космосі
Дослідження динамічних процесів на Сонці і в геліосфері
Дослідження радіаційного середовища і плазмових процесів у навколоземному космічному просторі
Дослідження взаємодій космічних апаратів з навколишнім середовищем
Створення теоретичних моделей електромагнітних процесів у космічному просторі

Для вивчення фізичних явищ у міжпланетному середовищі і навколоземному космічному просторі з початку космічної ери в інституті було розроблено, виготовлено і встановлені на 265 космічних апаратах дослідницькі прилади, аналіз інформації з яких дозволив глибше пізнати процеси в космосі^[]. В даний час МДУ є єдиним університетом, який систематично запускає власні науково-освітні супутники. У створенні дослідницької апаратури для цих супутників НДІЯФ відіграє провідну роль.

Інститутом спільно з , Росатому та іншими науковими центрами Росії введено в дію великомасштабну установка «Тунка-133» під Іркутськом для дослідження космічних променів.

Створюється^[] Науково-виробничий Центр наукового приладобудування МДУ на базі НДІЯФ. Він орієнтований на вирішення завдань зі створення оригінальних приладів, зокрема для космічних досліджень.

У НДІЯФ МДУ створено унікальну, повністю автоматизовану систему зберігання даних, одержуваних у ході наукових експериментів на космічних апаратах. У Центрі даних космічного моніторингу НДІЯФ МДУ ведеться обробка і запис інформації в бази даних в режимі реального часу. Інтернет-портал Центру даних забезпечує доступ до даних вимірювань космічної радіації, поточних і історичних, отриманих протягом останніх 20 років у ході космічних експериментів НДІЯФ МДУ. Єдине інформаційне середовище дозволяє отримувати з бази даних результати вимірювань і подавати їх у вигляді таблиць і графіків. Спільно з моделями космічного середовища, розробленими в НДІЯФ МДУ, бази даних космічних експериментів утворюють єдину систему космічного моніторингу для зберігання, обробки, наукового аналізу і відображення космофізичних даних та освітніх програм.

З метою реалізації Постанови Уряду РФ щодо залучення провідних вчених в російські вузи в НДІЯФ МДУ в 2011 р. Джорджем Смутом створено лабораторію екстремального Всесвіту.

Фізика високих енергій

Дослідження глибоко непружних ep-взаємодій на прискорювачі HERA (Гамбург, Німеччина).
Дослідження парного і одиничного народження топ-кварка і деяких інших процесів на колайдері Теватрон в експерименті D0 (FNAL, США).
Підготовка до досліджень на Великому адронному колайдері LHC в ЦЕРН. Участь в експериментах CMS, ATLAS, LHCb.
Дослідження протон-ядерних і ядро-ядерних взаємодій на установці СВД-2 (^[ru]). Зокрема, дослідження біляпорогового утворення зачарованих частинок і пошук екзотичних баріонів.
Дослідження ядро-ядерних взаємодій в експерименті CBM (Дармштадт, Німеччина).
Розробка теоретичних моделей фундаментальних взаємодій на основі теорії струн, суперсиметричних теорій і теорій у просторі з додатковими вимірами.
Розробка нових автоматизованих методів розрахунків характеристик процесів та моделювання очікуваних подій в умовах реального експерименту.
Розробка технології масового виробництва кремнієвих напівпровідникових сенсорів і створення на їх основі детекторів для фізики високих енергій.

Інститут веде роботи зі створення нейтринного телескопа на оз. Байкал, детекторів частинок для експериментів на прискорювачах в найбільших наукових центрах Росії (, Об'єднаному інституті ядерних досліджень (ОІЯД) та , а також на найбільших прискорювачах в закордонних наукових центрах США, ФРН та Швейцарії. Дослідження ведуться як на власній методичній базі, так і на великих російських і міжнародних експериментальних установках. Співробітники інституту беруть активну участь у роботі колаборацій ^[en] [1] (DESY, Гамбург, Німеччина), ^[en] [2] (Fermilab, Чикаго, США), CMS, ATLAS, LHCb, (CERN, Женева, Швейцарія), нейтринних експериментах ^[ru] і ANTARES, СВД (ІФВЕ), СМС-МДУ (ОІЯД).

У НДІЯФ МДУ створено пакет ^[ru] — пакунок програм, що дозволяє автоматично проводити обчислення діаграм Фейнмана, що описують процеси взаємодії елементарних частинок при високих енергіях. З використанням цього пакету було виконано унікальні розрахунки, які лягли в основу моделювання ряду конкретних експериментів на колайдерах Tevatron (FNAL), LEP (CERN), HERA (DESY), LHC (CERN), і широко використовуються в розробці програм фізичних досліджень на майбутніх лінійних електрон-позитронних та інших колайдерах. НДІЯФ МДУ бере участь у трьох великомасштабних експериментах на Великому адронному колайдері. У 2010 р. на ньому почалися набір та обробка фізичних даних, отриманих при рекордних параметрах пучків, що стикаються. Найцікавішими результатами аналізу даних експериментів очікуються^[] підтвердження основних положень Стандартної моделі, включаючи існування бозона Хіггса, виявлення нових закономірностей мікросвіту за межами Стандартної моделі, отримання додаткових знань про походження і еволюцію Всесвіту.

Розвиток інформаційних технологій

В інституті створені:

Сучасна локальна комп'ютерна мережа з базовими каналами зв'язку між підрозділами та науковими групами пропускною здатністю 100 Мбіт/с, в окремих випадках організовано канали зв'язку 1 Гбіт/с і вище;
Вузол високошвидкісного телекомунікаційного зв'язку з виходом на всі російські науково-освітні мережі та світові комп'ютерні мережі з пропускною здатністю на рівні декількох Гбіт/с;
Центр оперативного і сервісного обслуговування Російської ґрід-системи , що є національним сегментом глобальної ґрід-інфраструктури ^[en], яка здійснює комп'ютерне забезпечення понад 200 міжнародних наукових проектів, найважливішим з яких є Великий адронний колайдер (ЦЕРН);
Пілотний полігон грід-системи Національної нанотехнологічної мережі (ГридННС), в якому беруть участь ряд наукових організацій, що ведуть інноваційні розробки в нанотехнологічній галузі (МДУ, НДЦ «Курчатовський інститут», ОІЯД, та ін.);
Центр даних космічного моніторингу;
Центр даних фотоядерних експериментів, що підтримує реляційні бази ядерних даних, які функціюють в Інтернеті;
Бази даних, що характеризують результати наукової та навчальної діяльності НДІЯФ і ВЯФ;

У 2014 році був запущений створений НДІЯФ МДУ космічний супутник ^[ru]», згодом перейменований у «Вєрнов».

Навчальна діяльність

Навчальні лабораторії НДІЯФ являють собою унікальні науково-освітні комплекси, що включають в себе десятки реальних експериментальних установок, оснащених сучасними електронними та комп'ютерними засобами обробки і відображення інформації. Експериментальне та методичне забезпечення практикумів є результатом спільної роботи колективів навчальних лабораторій кафедр Відділення ядерної фізики фізичного факультету та відділів НДІЯФ.

В даний час^[] практикуми НДІЯФ включають близько 100 експериментальних установок, більшість з яких комп'ютеризовано і включено в локальну обчислювально-інформаційну мережу. На відміну від фізичних практикумів більшості російських університетів, у практикумах НДІЯФ студенти працюють з реальними об'єктами ядерно-фізичних досліджень (спектральними та радіоактивними джерелами, лазерами різних типів), а також мають можливість виконувати лабораторні роботи на прискорювачах НДІЯФ.

Досягнення НДІЯФ

За роботи, виконані у НДІЯФ МДУ, 135 науковим працівникам присвоєно вчений ступінь доктора наук, а понад 990 співробітникам, викладачам ОЯФ і аспірантам присуджено вчений ступінь кандидата наук. Співробітники інституту удостоєні 90 ^[ru]. Вченими інституту зроблено 12 зареєстрованих відкриттів, опубліковано 225 монографій, 350 підручників і навчальних посібників, 150 науково-популярних та інформаційних видань. Інститут видає список публікацій співробітників НДІЯФ, в який щорічно входить приблизно 1150 найменувань наукової продукції. У це число щорічно включається близько 500 статей, опублікованих в російських і міжнародних журналах, що мають високий імпакт-фактор і входять у перелік ВАК. Співробітники інституту удостоєні 3-х Ленінських, 12-ти Державних премій СРСР, 2-х Державних премій УРСР, 2-х премій Ради Міністрів СРСР, 3-х ^[ru], 3-х премій Ленінського комсомолу, 18-ти Ломоносовських премій, 2-х Шуваловських премій.

За роки існування НДІЯФ і ВЯФ на їхній базі підготовлено понад 5700 фахівців, з яких понад 1500 захистили кандидатські і понад 500 — докторські дисертації. Випускники ВЯФ зробили значний внесок у створення «ядерного щита» Росії, всебічний розвиток фундаментальних досліджень в галузі ядерної фізики, фізики Космосу, фізики високих енергій, атомної фізики, нанофізики, квантової електроніки. Серед випускників ВЯФ — 21 академік і 21 член-кореспондент АН СРСР і РАН.

Загальні відомості про НДІЯФ і ОЯФ

Наукова тематика НДІЯФ МДУ входить у число пріоритетних напрямків програми розвитку МДУ до 2020 року [3]. Наукові дослідження проводяться в таких відділах НДІЯФ:

Космофізичних досліджень
Космічних випромінювань
Частинок надвисоких енергій
Теоретичної та прикладної космофізики
Експериментальної фізики високих енергій
Теоретичної фізики високих енергій
Випромінень та обчислювальних методів
Ядерних і космічних досліджень
Фізики атомного ядра
Ядерних реакцій
Ядерно-спектроскопічних методів
Електромагнітних процесів і взаємодії атомних ядер
Фізичних проблем квантової електроніки
Мікроелектроніки
Науково-технічної інформації
Оперативного космічного моніторингу
Ядерних досліджень

НДІЯФ МДУ є головним виконавцем декількох науково-дослідних і дослідно-конструкторських робіт, виконуваних у рамках Федеральної космічної програми, основних програм ^[ru] і ^[ru].

Підтримуються широкі міжнародні зв'язки, здійснювані в рамках 51 довгострокових наукових угод у 27 країнах світу^[]. НДІЯФ МДУ — один з основних учасників реалізації Угоди про співробітництво між Урядом РФ і Європейським центром ядерних досліджень [4] (ЦЕРН). У числі інших міжнародних наукових центрів та національних лабораторій: NASA (США), МАГАТЕ, ISTC[5], DESY (Німеччина), FNAL (США), CNRS (Франція), ^[ru] (Бельгія), INFN (Італія), LAPP (Франція), ,Інститут Макса Планка (Німеччина), Національна лабораторія з фізики високих енергій (КЕК, Японія) і багато інших. У НДІЯФ МДУ функціонують дві ради ВАК: рада Д 501.001.77 з захисту докторських і кандидатських дисертацій при Московському державному університеті імені М. в. Ломоносова за спеціальностями — 01.04.16 — фізика атомного ядра і елементарних частинок (фізико-математичні науки), 01.04.20 — фізика пучків заряджених частинок і прискорювальна техніка (фізико-математичні науки), 01.04.23 — фізика високих енергій (фізико-математичні науки); рада Д 501.001.45 з захисту докторських і кандидатських дисертацій при Московському державному університеті імені М. В. Ломоносова — 01.04.05 — оптика (фізико-математичні науки), 01.04.08 — фізика плазми (фізико-математичні науки).

Примітки

Б. К. Лубсандоржієв Експеримент Тунка-133, Інститут ядерних досліджень Російської Академії Наук (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 13 липня 2018. Процитовано 29 березня 2019.
Інтернет-портал Центру даних. Архів оригіналу за 27 березня 2019. Процитовано 29 березня 2019.
Постанова Уряду РФ від 9 квітня 2010 р. № 220^{[недоступне посилання з червня 2019]}
Архівована копія. Архів оригіналу за 11 березня 2009. Процитовано 29 березня 2019.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()
Комплекс научной аппаратуры «РЭЛЕК». НИИЯФ МГУ. 8 грудня 2014. Архів оригіналу за 29 березня 2019. Процитовано 29 березня 2019.

Література

Научно-исследовательский институт ядерной физики имени Д. В. Скобельцына Московского государственного университета им. М. В. Ломоносова. Под ред. М. И. Панасюка, Е. А. Романовского и В. И. Саврина. М., 2002. 96 с.
Академик Д. В. Скобельцын и Московский университет. М., изд-во УНЦ ДО, 2002.
Энциклопедия Московского университета. Научно-исследовательский институт ядерной физики им. Д. В. Скобельцына. М., Библион — Русская книга, 2006.
Академик Сергей Николаевич Вернов. К 100-летию со дня рождения. М., изд-во Московского университета, 2010.
М. И. Панасюк, Е. А. Романовский, А. В. Кессених. Начальный этап подготовки физиков-ядерщиков в Московском университете (тридцатые-пятидесятые годы). // В кн. «История советского атомного проекта. Документы, воспоминания, исследования». Т. 2. СПб. 2002. С. 491—518. Московский университет. Ежегодник 2000. М., изд-во МГУ, 2001, с. 837—859.
М. И. Панасюк, Е. А. Романовский. От гипотез — к открытиям. «Наука в России», № 6, 1995, с. 31-36.

Посилання

Офіційний сайт

[1] Б. К. Лубсандоржієв Експеримент Тунка-133, Інститут ядерних досліджень Російської Академії Наук (PDF). Архів оригіналу (PDF) за 13 липня 2018. Процитовано 29 березня 2019.

[2] Інтернет-портал Центру даних. Архів оригіналу за 27 березня 2019. Процитовано 29 березня 2019.

[3] Постанова Уряду РФ від 9 квітня 2010 р. № 220^{[недоступне посилання з червня 2019]}

[4] Архівована копія. Архів оригіналу за 11 березня 2009. Процитовано 29 березня 2019.{{}}: Обслуговування CS1: Сторінки з текстом «archived copy» як значення параметру title ()

[5] Комплекс научной аппаратуры «РЭЛЕК». НИИЯФ МГУ. 8 грудня 2014. Архів оригіналу за 29 березня 2019. Процитовано 29 березня 2019.