В лаборатории мирового уровня НИЯУ МИФИ разработан нейтринный детектор нового поколения

В настоящее время во всем мире ведутся интенсивные работы по созданию нового поколения компактных и относительно недорогих нейтринных детекторов, способных обеспечить как национальные нужды, так и нужды МАГАТЭ в области мониторинга ядерных реакторов. Во всех действующих в настоящее время приборах для регистрации нейтрино используется эффект обратного бета-распада. Однако существует и другой подход, который позволяет создавать более эффективные, компактные и мобильные приборы. Этот подход основан на использовании эффекта когерентного рассеяния нейтрино на тяжелых ядрах. Когерентное рассеяние нейтрино на ядрах – фундаментальный физический процесс, до сих пор не наблюдавшийся на практике, несмотря на то, что он имеет большое значение для описания эволюции сверхновых звёзд и Вселенной в целом.

В Межкафедральной лаборатории экспериментальной ядерной физики НИЯУ МИФИ создан нейтринный детектор нового поколения РЭД-100, способный зарегистрировать когерентное рассеяние как эффект. Двухфазные эмиссионные детекторы на жидком ксеноне продемонстрировали высокий потенциал эффективного обнаружения и исследования слабовзаимодействующих массивных частиц в экспериментах по поиску темной материи. Предложение ученых из МИФИ использовать эту методику для обнаружения эффекта когерентного рассеяния нейтрино на ядрах ксенона вызвало большой интерес за рубежом.

Руководитель Межкафедральной лаборатории экспериментальной ядерной физики в НИЯУ МИФИ, к.ф.-м.н., профессор университета штата Теннеси (США) Юрий Валентинович Ефременко рассказывает о том, как создавалась мега-сайнс лаборатория в ведущем техническом вузе страны:

– Лаборатория экспериментальной ядерной физики была создана в МИФИ в ноябре 2011 года, после того, как университет выиграл мегагрант Правительства РФ по привлечению ведущих ученых в российские вузы. При создании лаборатории мы ставили перед собой широкие задачи. Мы не только должны вести фундаментальные исследования в области контроля ядерных реакторов, но и одновременно предлагать их практическое применение в таких областях, как, например, ядерная медицина, портальные системы контроля за несанкционированным перемещением радиоактивных материалов, радиационный мониторинг окружающей среды. Часть нашей лаборатории занимается этими вопросами. Но главное, конечно – это создание детектора нейтрино нового типа, который бы позволил с высокой эффективностью контролировать состояние активной зоны ядерных реакторов. В настоящее время мы работаем над тем, чтобы с помощью уникального детектора РЭД-100, сборку которого мы завершаем в лаборатории, поставить опыт по обнаружению эффекта когерентного рассеяния нейтрино на ядрах ксенона. Для этого нами создана новая международная научная коллаборация COHERENT, в которую входит около 15 различных университетов и научных лабораторий

Сегодня в лаборатории работают около 30 человек, из них около половины – сотрудники, студенты и аспиранты НИЯУ МИФИ, а остальные - совместители из Института теоретической и экспериментальной физики, Курчатовского института, Объединенного института ядерных исследований. Главное, для чего собственно и создавалась лаборатория – это привлечь молодежь в науку и подготовить следующее поколение высококвалифицированных исследователей. К сожалению, в результате сложного исторического периода, пережитого Россией в 90-х годах прошлого века, современная молодежь мало интересуется работой в науке. Промежуточное поколение ученых оказалось потерянным. Есть у нас ученые со стажем, есть молодые специалисты, но практически нет среднего поколения ученых. А молодым, чтобы хорошо развиваться, вживаться, нужно именно промежуточное поколение. Считается, что оптимальная разница в возрасте между поколениями ученых – 10 лет. Тогда людям проще общаться и обмениваться опытом.

Мы прилагаем большие усилия для привлечения молодежи, приветствуем появление новых сотрудников, хотим, чтобы в работе принимали участие и студенты, и аспиранты. В данный момент у нас работает 8 аспирантов и 7 студентов НИЯУ МИФИ. В лаборатории создано несколько рабочих групп – группа расчетчиков, группа, которая занимается анализом экспериментальных данных, инженерная группа, группа сборки установки РЭД-100.

Надеюсь, что со временем молодых специалистов у нас будет больше. Мы хотим, чтобы студенты как можно раньше начали проводить реальные эксперименты, работали с современным оборудованием. В некотором смысле это американская модель. В США значительная часть научных исследований проводится в университетах, а не только в национальных лабораториях, там студенты уже с 3 курса активно вовлечены в исследовательский процесс.

Сам я являюсь выпускником МИФИ 1981 года, за все время работы в США никогда не терял связь с «альма-матер», я общался и продолжаю общаться со многими людьми из университета, из ИТЭФ. И я ни в коем случае не согласился бы участвовать в конкурсе на получение гранта, если бы это не касалось МИФИ. Мне хотелось помочь родному вузу. Когда я сюда приехал, мне было очень приятно увидеть знакомые лица, людей, с которыми я когда-то учился и работал. Я довольно долго проработал за рубежом, и когда я снова вернулся в Россию, то с собой привез все свои наработанные связи с мировыми учеными, и хочу, чтобы о МИФИ как можно больше узнали за рубежом.