В России разрабатывается федеральная программа исследований в области физики нейтрино и астрофизики частиц на 2023−2030 годы. Над проектом работают НИЯУ МИФИ, Институт ядерных исследований РАН и НИЦ «Курчатовский институт». «Новый атомный эксперт» попросил ученых из этих институтов объяснить, зачем нужна такая программа и найдут ли результаты исследований «большой науки» практическое применение.
Александр Болоздыня. Заведующий лабораторией экспериментальной ядерной физики МИФИ
Эта программа особенно актуальна в сегодняшних непростых условиях. Тем более что у нас есть серьезный задел по данным направлениям. В Баксанскую нейтринную обсерваторию, Байкальский нейтринный телескоп вложено очень много труда и средств, и они нуждаются в особой поддержке. Серия экспериментов завершена, и необходимо обновить оборудование, чтобы сделать следующий шаг. В последние годы мы вели фундаментальные исследования в основном благодаря международному сотрудничеству. Молодые ученые предпочитали работать на больших международных установках, общаться там с коллегами со всего мира. Сейчас масштабы международного сотрудничества резко сократились. Значит, настало время вспомнить о возможностях, имеющихся в стране.
В России создана превосходная база для реакторных экспериментов, например, на Калининской АЭС, в Дубне, Курчатовском институте, а с недавних пор и в МИФИ, где поставлен эксперимент Red 100. Если он будет удачным и мы научимся регистрировать нейтрино сквозь когерентное рассеивание, откроется перспектива создания компактных, даже мобильных приборов для мониторинга реакторных установок АЭС, состояния активной зоны реактора, причем на расстоянии. Для этой установки мы используем эффект, открытый в 2017 году международной коллаборацией, в которой мы тоже участвовали. Свою технологию мы развиваем при поддержке Российского научного фонда (РНФ). Сейчас готовим второй раунд экспериментов на Калининской АЭС. Поддержка таких разработок через федеральную программу очень своевременна и важна.
Как известно, изучать нейтрино можно тремя способами: регистрировать космические нейтрино; регистрировать нейтрино от специальных источников, которые мы в России умеем производить; или проводить эксперименты по двойному бета-распаду, подобные проводившимся в Баксанской лаборатории. Зарубежные коллеги уже ушли вперед по направлению изучения свойств нейтрино. Например, в Южной Корее работает лаборатория Yemi Lab, в которой проводится эксперимент по поиску нейтрино AMoRE. 300‑килограммовый кристалл, содержащий изотоп молибдена и лежащий в основе эксперимента, был произведен в России, но российских ученых из этого эксперимента настойчиво выдавливают. А ведь мы могли бы вести такую работу на Баксане. Все необходимые технологии у нас есть, нужны только средства.
Однако необходимо отдавать себе отчет: есть крупные международные эксперименты, превзойти результаты которых объективно невозможно. Например, Большой подземный ксеноновый эксперимент (Large Underground Xenon experiment -LUX), в котором участвует МИФИ, — создание глобального ксенонового детектора для поисков темной материи. В нем участвуют более тысячи специалистов со всего мира! И за каждым стоят возможности институтов, технологических компаний. Так что нужно очень осторожно выбирать приоритеты и финансировать именно те разработки, в которых у нас есть шанс получить прорывные результаты. На мой взгляд, это прежде всего Баксан и эксперименты с реакторными нейтрино. В этих направлениях мы можем стать лидерами даже в условиях ограниченного финансирования.
Полный материал читайте в журнале «Новый атомный эксперт». https://clck.ru/353cAQ