Аннотация:
Представлено развитие релятивистской ядерной физики в Объединённом институте ядерных исследований (ОИЯИ) — от времени первых экспериментов до наших дней — и современное состояние проблемы. Дано описание проекта NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) в ОИЯИ и статуса этого проекта. Две задачи: изучение плотной ядерной (барионной) материи и физика спина нуклона — объединены в проекте общим экспериментальным подходом — исследованием столкновений ядер с релятивистской энергией. Обсуждается первая из этих задач, второй будет посвящена специальная публикация. Исследования столкновений релятивистских ядер, начатые в ОИЯИ в 1970-е годы на протонном синхротроне СФ (Синхрофазотрон), составляют основную цель современного проекта NICA. Кратко обсуждаются возможности фундаментальных и прикладных исследований на новом ускорительном комплексе в смежных областях науки и техники. Представлено описание новых ускорительных технологий, развитых при разработке проекта NICA. Ускорительный комплекс NICA позволит проводить исследования физики частиц в ранее недоступных областях параметров и условий эксперимента. В коллайдере NICA столкновения встречных пучков тяжёлых ядер будут производиться в области энергий в системе центра масс 4 – 11 ГэВ при светимости вплоть до величины 1027 см−2 c−1. Эти исследования будут дополнены экспериментами на пучке ядер, выведенном на фиксированную мишень. Дано краткое описание детекторов, сооружаемых для этих исследований.
Поступила:6 июля 2015 г. Доработана: 18 ноября 2015 г. Одобрена в печать: 18 ноября 2015 г.
Образец цитирования:
Н. Н. Агапов, В. Д. Кекелидзе, А. Д. Коваленко, Р. Ледницки, В. А. Матвеев, И. Н. Мешков, В. А. Никитин, Ю. К. Потребенников, А. С. Сорин, Г. В. Трубников, “Релятивистская ядерная физика в ОИЯИ: от синхрофазотрона к коллайдеру NICA”, УФН, 186:4 (2016), 405–424; Phys. Usp., 59:4 (2016), 383–402
A. V. Butenko, O. I. Brovko, A. R. Galimov, B. V. Golovensky, E. V. Gorbachev, E. E. Donets, V. N. Karpinsky, S. A. Kostromin, V. A. Lebedev, K. A. Levterov, I. N. Meshkov, V. V. Myalkovsky, D. N. Nikiphorov, A. S. Sergeev, A. O. Sidorin, V. L. Smirnov, E. M. Syresin, G. V. Trubnikov, A. V. Tuzikov, H. G. Khodzhibagiyan, M. M. Shandov, “Status of NICA Complex”, Phys. Part. Nuclei Lett., 21:3 (2024), 212
Yu. N Filatov, A. M Kondratenko, N. N Nikolaev, Yu. V Senichev, M. A Kondratenko, S. V Vinogradov, E. D Tsyplakov, A. I Chernyshov, A. V Butenko, S. A Kostromin, V. P Ladygin, E. M Syresin, E. A Butenko, I. L Guryleva, A. A Mel'nikov, A. E Aksent'ev, “Kompensatsiya vliyaniya nesovershenstva struktury Nuklotrona/OIYaI na polyarizatsiyu protonov v oblasti tselogo spinovogo rezonansa (Miniobzor)”, Pisʹma v žurnal êksperimentalʹnoj i teoretičeskoj fiziki, 120:9-10 (2024), 810
A. V. Bagulya, V. M. Grichine, V. N. Ivanchenko, V. A. Ryabov, S. N. Filimonov, “Inelastic Cross Sections of Interaction of Relativistic Heavy Nuclei”, Bull. Lebedev Phys. Inst., 51:11 (2024), 458
Yu. N. Filatov, A. M. Kondratenko, N. N. Nikolaev, Yu. V. Senichev, M. A. Kondratenko, S. V. Vinogradov, E. D. Tsyplakov, A. I. Chernyshov, A. V. Butenko, S. A. Kostromin, V. P. Ladygin, E. M. Syresin, E. A. Butenko, I. L. Guryleva, A. A. Melnikov, A. E. Aksentev, “Compensation of the Effect of the Imperfection of the Nuclotron/JINR Lattice on the Proton Polarization near an Integer Spin Resonance (Brief Review)”, Jetp Lett., 120:10 (2024), 779
С. Н. Вергелес, Н. Н. Николаев, Ю. Н. Обухов, А. Я. Силенко, О. В. Теряев, “Эффекты общей теории относительности в прецизионных спиновых экспериментах по проверке фундаментальных симметрий”, УФН, 193:2 (2023), 113–154; S. N. Vergeles, N. N. Nikolaev, Yu. N. Obukhov, A. Ya. Silenko, O. V. Teryaev, “General relativity effects in precision spin experimental tests of fundamental symmetries”, Phys. Usp., 66:2 (2023), 109–147
А. В. Бутенко, О. И. Бровко, А. Р. Галимов, Е. В. Горбачёв, С. А. Костромин, В. Н. Карпинский, И. Н. Мешков, В. А. Мончинский, А. О. Сидорин, Е. М. Сыресин, Г. В. Трубников, А. В. Тузиков, А. В. Филиппов, Г. Г. Ходжибагиян, “Бустер комплекса NICA: сверхпроводящий синхротрон нового поколения”, УФН, 193:2 (2023), 206–225; A. V. Butenko, O. I. Brovko, A. R. Galimov, E. V. Gorbachev, S. A. Kostromin, V. N. Karpinsky, I. N. Meshkov, V. A. Monchinskiy, A. O. Sidorin, E. M. Syresin, G. V. Trubnikov, A. V. Tuzikov, A. V. Philippov, G. G. Khodzhibagiyan, “NICA Booster: a new-generation superconducting synchrotron”, Phys. Usp., 66:2 (2023), 195–212
Ю. В. Богомолов, В. В. Алексеев, О. А. Леванова, А. Г. Майоров, В. В. Малахов, “Обзор методов обратной свёртки”, УФН, 193:6 (2023), 669–685; Yu. V. Bogomolov, V. V. Alekseev, O. A. Levanova, A. G. Mayorov, V. V. Malakhov, “Review of unfolding methods”, Phys. Usp., 66:6 (2023), 628–642
Л. Д. Колупаева, М. О. Гончар, А. Г. Ольшевский, О. Б. Самойлов, “Осцилляции нейтрино: статус и перспективы определения порядка нейтринных масс и фазы нарушения лептонной $CP$-инвариантности”, УФН, 193:8 (2023), 801–824; L. D. Kolupaeva, M. O. Gonchar, A. G. Olshevskiy, O. B. Samoylov, “Neutrino oscillations: status and prospects for the determination of neutrino mass ordering and the leptonic $CP$-violation phase”, Phys. Usp., 66:8 (2023), 753–774
N. N. Nikolaev, “Spin of protons in NICA and PTR storage rings as an axion antenna”, Письма в ЖЭТФ, 115:11 (2022), 683–684; N. N. Nikolaev, “Spin of protons in nica and ptr storage rings as an axion antenna”, JETP Letters, 115:11 (2022), 639–643
V. V. Abramov, A. Aleshko, V. A. Baskov, E. Boos, V. Bunichev, O. D. Dalkarov, R. El-Kholy, A. Galoyan, A. V. Guskov, V. T. Kim, E. Kokoulina, I. A. Koop, B. F. Kostenko, A. D. Kovalenko, V. P. Ladygin, A. B. Larionov, A. I. L'vov, A. I. Milstein, V. A. Nikitin, N. N. Nikolaev, A. S. Popov, V. V. Polyanskiy, J.-m. Richard, S. G. Salnikov, A. A. Shavrin, P. Yu. Shatunov, Yu. M. Shatunov, O. V. Selyugin, M. Strikman, E. Tomasi-Gustafsson, V. V. Uzhinsky, Yu. N. Uzikov, Q. Wang, Q. Zhao, A. V. Zelenov, “Possible studies at the first stage of the NICA collider operation with polarized and unpolarized proton and deuteron beams”, Phys. Part. Nuclei, 52:6 (2021), 1044–1119
Л. В. Григоренко, Б. Ю. Шарков, А. С. Фомичёв, А. Л. Барабанов, В. Барт, А. А. Безбах, С. Л. Богомолов, М. С. Головков, А. В. Горшков, С. Н. Дмитриев, В. К. Ерёмин, С. Н. Ершов, М. В. Жуков, И. В. Калагин, А. В. Карпов, Т. Катаяма, О. А. Киселёв, А. А. Коршенинников, С. А. Крупко, Т. В. Кулевой, Ю. А. Литвинов, Е. В. Лычагин, И. П. Максимкин, И. Н. Мешков, И. Г. Муха, Е. Ю. Никольский, Ю. Л. Парфёнова, В. В. Пархомчук, С. М. Полозов, М. Пфютцнер, С. И. Сидорчук, Х. Симон, Р. С. Слепнёв, Г. М. Тер-Акопьян, Г. В. Трубников, В. Худоба, К. Шайденбергер, П. Г. Шаров, П. Ю. Шатунов, Ю. М. Шатунов, В. Н. Швецов, Н. Б. Шульгина, А. А. Юхимчук, С. Ярамышев, “Научные задачи перспективного ускорительно-накопительного комплекса DERICA для исследования радиоактивных изотопов”, УФН, 189:7 (2019), 721–738; L. V. Grigorenko, B. Yu. Sharkov, A. S. Fomichev, A. L. Barabanov, W. Bart, A. A. Bezbakh, S. L. Bogomolov, M. S. Golovkov, A. V. Gorshkov, S. N. Dmitriev, V. K. Eremin, S. N. Ershov, M. V. Zhukov, I. V. Kalagin, A. V. Karpov, T. Katayama, O. A. Kiselev, A. A. Korsheninnikov, S. A. Krupko, T. V. Kulevoy, Yu. A. Litvinov, E. V. Lychagin, I. P. Maksimkin, I. N. Meshkov, I. G. Mukha, E. Yu. Nikolskii, Yu. L. Parfenova, V. V. Parkhomchuk, S. M. Polozov, M. Pfutzner, S. I. Sidorchuk, H. Simon, R. S. Slepnev, G. M. Ter-Akopian, G. V. Trubnikov, V. Chudoba, C. Scheidenberger, P. G. Sharov, P. Yu. Shatunov, Yu. M. Shatunov, V. N. Shvetsov, N. B. Shulgina, A. A. Yukhimchuk, S. Yaramyshev, “Scientific program of DERICA — prospective accelerator and storage ring facility for radioactive ion beam research”, Phys. Usp., 62:7 (2019), 675–690
I. N. Meshkov, “Luminosity of an ion collider”, Phys. Part. Nuclei, 50:6 (2019), 663–682
Oleg Brovko, Alexey Eliseev, Vladimir Kekelidze, Vladimir Korenkov, Dmitry Monahov, Andrey Reshetnikov, Gennadii Reshetnikov, Sergey Ulyanov, “Necessity of intelligent control systems application in experimental nuclear physics complexes (NICA type).PT.I: Problems of unforeseen situations”, Sistemnyi analiz v nauke i obrazovanii, 2019, no. 4 (2019), 32
D. N. Makarov, V. I. Matveev, “New-type internal target for structural ion stripping”, Chin. Phys. C, 42:1 (2018), 017001
V. A. Bednyakov, N. A. Russakovich, “The Joint Institute for Nuclear Research in experimental physics of elementary particles”, Phys. Part. Nuclei, 49:3 (2018), 331–373
A. V. Averyanov, A. G. Bazhazhin, V. F. Chepurnov, V. V. Chepurnov, G. A. Cheremukhina, O. V. Fateev, Yu. T. Kiriushin, A. O. Kolesnikov, J. Lukstins, S. A. Movchan, A. V. Pilyar, S. V. Razin, A. A. Ribakov, V. A. Samsonov, S. V. Vereschagin, S. A. Zaporozhets, V. N. Zruev, “Time-projection chamber development for the multi-purpose detector in the NICA project”, Phys. Part. Nuclei, 49:4 (2018), 746–752
E. A. Strokovsky, “Recent progress in experiments with relativistic ions at the nuclotron”, Phys. Part. Nuclei Lett., 15:4 (2018), 442–445
Н. С. Диканский, И. Н. Мешков, В. В. Пархомчук, А. Н. Скринский, “Развитие методов охлаждения ионов”, УФН, 188:5 (2018), 481–492; N. S. Dikansky, I. N. Meshkov, V. V. Parkhomchuk, A. N. Skrinsky, “Development of techniques for the cooling of ions”, Phys. Usp., 61:5 (2018), 424–434
O. S. Kozlov, A. V. Butenko, H. G. Khodzhibagiyan, S. A. Kostromin, I. N. Meshkov, A. O. Sidorin, E. M. Syresin, G. V. Trubnikov, “Optical structure and dynamic aperture of the NICA collider”, Phys. Part. Nuclei Lett., 15:7 (2018), 780–785