PNLAB history

GO TO ENGLISH

Лаборатория фотоядерных реакций

(Научно-историческая справка)


 У истоков лаборатории фотоядерных реакций стоял Владимир Иосифович Векслер (4 марта 1907г., Житомир Волынской губ. - 22 сентября 1966г., Москва). Открытый им в 1944 году принцип автофазировки стал основой создания ускорителей нового типа - синхротронов (название предложено Макмилланом).

В.И.Векслер

Первый в Советском Союзе (и третий в мире) электронный синхротрон С-3 на энергию 30 МэВ, который стал базой будущей лаборатории фотоядерных реакций, был запущен группой сотрудников ФИАНа под руководством В.И.Векслера в 1947 году. Из ныне здравствующих сотрудников ИЯИ РАН в эту группу входил Б.С.Ратнер. Вскоре группа Векслера была преобразована в эталонную лабораторию ФИАН.

В конце 1948 - начале 1949 г. была выполнена первая физическая работа на ускорителе С-3 - исследование формы тормозного спектра от мишени синхротрона. К этому времени относится приход в эталонную лабораторию Л.Е.Лазаревой. Она перешла из лаборатории И.М.Франка, где занималась физикой деления ядер.

В 1949 г.в эталонной лаборатории был запущен второй синхротрон С-25 на энергию 250 МэВ. Для него было построено специальное здание на окраине Москвы. Это был "Питомник", ныне занимаемый ИЯИ РАН. На территорию "Питомника" был перевезен и ускоритель С-3, а вместе с ним переехал и сектор Л.Е.Лазаревой, занимавшийся исследованием фотоядерных реакций. В ФИАНе, переехавшем на новую территорию на Ленинском проспекте, работали три сектора эталонной лаборатории, занимавшиеся подготовкой создания ускорителя на 10 ГэВ, вопросами физики плазмы и разработкой новых ускорителей. В 1960 г. лаборатория В.И.Векслера, который к тому времени стал руководителем организованной им на базе ускорителя на 10 ГэВ в Дубне Лаборатории высоких энергий, была разделена на пять лабораторий. Это были:

Фактически и коллектив и тематика лаборатории фотоядерных реакций сложились уже к 1955 году. C самого начала руководителем этого коллектива стала Любовь Ефремовна Лазарева. Руководству лабораторией она посвятила более 35 лет. При образовании Института ядерных исследований в 1970 году лаборатория фотоядерных реакций стала одним из трех базовых подразделений, составивших основу нового Института.

Л.Е.Лазарева

Основным тематическим направлением деятельности лаборатории фотоядерных реакций являлось исследование электромагнитных взаимодействий, главным образом в области недавно открытого коллективного состояния ядер -гигантского дипольного резонанса. Это направление было чрезвычайно актуальным. При исследовании фотоядерных реакций анализ экспериментальных данных становится наиболее однозначным, поскольку теоретически электромагнитное взаимодействие хорошо изучено, а относительная слабость этого взаимодействия позволяет использовать хорошо разработанный аппарат теории возмущений. Кроме того, электромагнитное взаимодействие наиболее сильно возбуждает коллективные состояния ядер. На момент создания лаборатории экспериментальных данных по сечениям гигантского резонанса было мало и интерес к этим работам в мире был очень велик. Соответственно велика была и конкуренция между группами из разных лабораторий и разных стран.

Первоначально научная работа проводились на ускорителях С-3 и С-25 несколькими группами исследователей под руководством Л.Е.Лазаревой: группа фотоделения (Н.И.Никитина, Н.Куликова, В.Г.Недорезов), группа парного магнитного спектрометра (Ф.А.Николаев, Б.С.Долбилкин, В.Корин), изучавшая полные сечения фотопоглощения легких и средних ядер, группа полного поглощения (Г.В.Солодухов, Г.М.Гуревич), проводившая аналогичные измерения на тяжелых ядрах с помощью сцинтилляционного спектрометра полного поглощения, группа прямого фотоэффекта (Б.С.Ратнер, Р.М.Осокина), занимавшаяся исследованием реакции (g,р), а впоследствии изучением распада входных состояний ядер, образованных в ходе фотопоглощения, группа неупругого рассеяния фотонов (О.В. Богданкевич. Ф.А.Николаев, Б.С.Долбилкин).

Для эффективного проведения исследований по весьма разнообразной и насыщенной тематике лаборатории большое внимание уделялось развитию и совершенствованию методической и приборной базы. Очень плодотворным оказалось применение предложенного Л.Е. Лазаревой метода поглощения, который позволил получать данные по полному сечению фотопоглощения в одном эксперименте на пучке тормозного излучения (с фиксированной верхней границей спектра). В период 1960-1970 гг. в лаборатории был выполнен цикл работ по измерению полных сечений фотопоглощения ряда легких и средних ядер от бериллия до свинца. Некоторые из этих результатов стали классическими, например данные о тонкой структуре сечения фотопоглощения для кислорода. В последующие годы измерения полных сечений проводились для большого числа тяжелых, в том числе делящихся ядер.

Позднее, с вводом в действие сильноточного линейного ускорителя электронов ЛУЭ-100 исследовалось неупругое рассеяние электронов (Б.С.Долбилкин, Р.Л.Кондратьев, В.П.Лисин), реакции с образованием спонтанно делящихся изомеров и фотоделение сверхтяжелых ядер (В.Г.Недорезов). На линейном ускорителе была осуществлена монохроматизация пучка гамма-квантов методом аннигиляции позитронов на лету (В.Обозный, Л.З.Джилавян). Проводилось усовершенствование работы ускорителей, создавались спектрометры фотопротонов и фотонейтронов, прецизионный магнитный спектрометр электронов на сильноточном линейном ускорителе.

В 1986 году лабораторию возглавил Рудольф Амаякович Эрамжян. Им была создана группа теоретиков, проделана большая работа по дальнейшему развитию лаборатории. В лаборатории появились новые направления, такие, как исследование явлений, зависящих от спина ядра, в экспериментах с ориентированными ядрами (Г.М.Гуревич).

Р.А.Эрамжян

Научная деятельность лаборатории фотоядерных реакций, обилие и высокое качество полученных научных результатов заслужили ей репутацию одного из ведущих мировых центров исследования электромагнитных взаимодействий ядер. Многие из результатов стали классическими, получили международное признание и широко цитируются в научной литературе. На протяжении своего существования лаборатория оказывала большую помощь в организации исследований фотоядерных реакций в других городах. Так, при непосредственном активном участии Л.Е.Лазаревой и других сотрудников лаборатории были организованы центры фотоядерных исследований в Саратове и Ужгороде. Были организованы программы совместных исследований с ХФТИ (Харьков), ИЯФ СО РАН им. Г.И.Будкера (Новосибирск), ОИЯИ (Дубна). Лаборатория постоянно в течение многих лет участвовала в различных международных проектах, включая СERN (проект РС-203), Сакле (Франция) и др. Международные связи подкрепляются регулярным участием в международных конференциях, в том числе Гордоновских и др. Сотрудники лаборатории много лет подряд проводят в Москве международный семинар по электромагнитным взаимодействиям ядер в области малых и средних энергий. Очередной IX Семинар состоялся в сентябре 2000 г. (Х Семинар - в 2003г., XI Семинар состоится в сентябре 2006г.).

В настоящее время в штате лаборатории 42 человека, в том числе 20 научных сотрудников, среди них 11 кандидатов и 2 доктора физико-математических наук. Лабораторию возглавляет доктор физ.-мат. наук Владимир Георгиевич Недорезов. В лаборатории функционируют два электронных синхротрона (С-3 и С-25) и сильноточный линейный ускоритель на энергию 9 МэВ. На базе этого ускорителя начаты прикладные работы по стерилизации медицинского оборудования. Ведутся работы по созданию ускорителя нового поколения - разрезного микротрона непрерывного действия на энергию 170 МэВ. Из уникального научного оборудования, созданного в лаборатории, можно отметить установку НОРД-2 для низкотемпературной спиновой ориентации ядер, обладающую рекордными рабочими параметрами. В лаборатории активно ведутся экспериментальные и теоретические исследования в области электромагнитных взаимодействий ядер и в смежных разделах ядерной физики.

Лаборатория широко представлена в ведущих Российских и международных коллаборациях, занимающихся исследованиями по физике электромагнитных взаимодействий. На накопителе электронов "Сибирь-2" в РНЦ "Курчатовский институт" создается установка для исследования фотоядерных реакций при средних энергиях. Лаборатория участвует в экспериментах по делению ядер в Лаборатории Т.Джеферсона (Jlab). На ускорителе MAMI-II в Майнце (ФРГ) сотрудники лаборатории ведут исследования комптоновского рассеяния на нуклоне, полного сечения фотопоглощения и парциальных реакций в области барионных резонансов, спиновой структуры нуклона, экспериментальную проверку правила сумм Герасимова-Дрелла-Хирна. На накопителе электронов ESRF (проект GRAAL в Гренобле (Франция)) ведутся исследования фоторождения тяжелых мезонов, комптон-эффекта на поляризованных меченых фотонах. Сотрудники лаборатории участвуют в международной коллаборации Дельта-Сигма, занимающейся исследованием спиновых эффектов в нуклон-нуклонном рассеянии.

Таким образом, настоящее и будущее лаборатории фотоядерных реакций традиционно связано как с развитием собственной экспериментальной базы, так и с участием в ведущих мировых центрах. Перечень актуальных научных задач в настоящее время очень широк, как это видно по приведенным выше программам исследований. В лаборатории регулярно проводятся международные семинары по электромагнитным взаимодействиям ядер при малых и средних энергиях.

Достижения ЛФЯР