Разработки физиков НИУ «БелГУ» помогут большим мега-сайенс экспериментам

На Первом открытом совещании международного эксперимента PandaX, состоявшемся в Институте Ли Чжэндао в Шанхае (КНР), обсуждалось увеличение числа участников проекта по поиску тёмной материи. Это событие собрало около 80 исследователей из Китая, России, США, Японии, Италии, Канады, Великобритании, Швеции и Словакии.

Как прокомментировал старший научный сотрудник Лаборатории перспективных радиационных исследований и технологий НИУ «БелГУ» Андрей Олейник, эксперимент PandaX-4T, проводимый в подземной Национальной лаборатории Цзиньпин в Сычуани, является одним из крупнейших в мире по поиску частиц тёмной материи. В его детекторе сейчас находится 4 тонны жидкого ксенона, который используется для обнаружения редких процессов и регистрации слабо взаимодействующих частиц. Расширение команды связано с планами по строительству самого крупного в мире детектора с мишенью из жидкого ксенона, предназначенного для поиска частиц тёмной материи.

– В планах коллаборации — создать более чувствительный детектор объёмом 20, а затем 43 тонны ксенона, что потребует новых технологий и модернизации систем. С увеличением чувствительности детектора расширяется и физическая программа исследований: кроме поиска тёмной материи, PandaX также будет исследовать безнейтринный двойной бета-распад и регистрировать солнечные и высокоэнергетичные нейтрино от различных источников, – поделился Андрей Николаевич.

Учёные из НИУ «БелГУ» представили два доклада о результатах проведённых научных исследований, которые возможно использовать и внедрить при разработке, создании и проведении измерений с помощью будущего уникального детектора.

Старший научный сотрудник лаборатории перспективных радиационных исследований и технологий НИУ «БелГУ» Александр Чепурнов выступил с докладом «Низкорадиоактивные конструкционные сплавы на основе титана: текущее состояние и перспективы (Ultra Low Radioactive construction Ti alloys, current status and perspectives)», в котором отразил достижения коллектива учёных Белгородского госуниверситета, полученные вместе с коллегами из МГУ имени М.В. Ломоносова, РХТУ имени Д.И. Менделеева и ИЯИ РАН. Разработанная коллективом учёных промышленная технология изготовления радиационно- и химически чистого конструкционного титанового сплава предназначена для технологической поддержки и создания всех строящихся и будущих низкофоновых детекторов в мире.

Доклад Александра Сергеевича вызвал большой интерес среди участников международного совещания. Обсудив его, специалисты приняли решение заключить соглашение о сотрудничестве между НИУ «БелГУ» и Институтом Ли Чжэндао в Шанхае. В рамках соглашения планируется проведение работ по созданию ультранизкофонового криостата – центрального механического конструктива детектора.

Важно отметить, что сплав, из которого будет выполнен криостат, является разработкой учёных НИУ «БелГУ» совместно с крупнейшим в мире производителем титана – ОАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», который расположен в городе Верхняя Салда (Свердловская область, Россия). Изготавливать криостат также будут в сотрудничестве с этим промышленным партнёром.

Андрей Олейник выступил с докладом «Разработка компактного DD-нейтронного генератора для калибровки низкофоновых экспериментов (The development of compact DD neutron generator for calibration)». Он познакомил участников совещания с новейшими результатами в области создания инновационного источника нейтронов для калибровки низкофоновых детекторов.

Участники мероприятия с интересом обсудили представленный доклад. В результате дискуссии была достигнута договорённость о проведении совместных экспериментов и обязательном включении этой научной тематики в официальные документы о сотрудничестве НИУ «БелГУ» с Шанхайским университетом и Институтом Ли Чжэндао.

Помимо международного совещания, принимающая сторона организовала для учёных экскурсию в самую глубокую в мире подземную низкофоновую Национальную лабораторию Цзиньпин, где ведёт набор данных детектор PandaX-4T. Гости получили возможность своими глазами увидеть устройство самой большой подземной лаборатории мира и узнать подробности о функционировании детектора тёмной материи.

Ближайшие планы физики НИУ «БелГУ» связывают с активным участием в проектировании и работе детектора редких процессов, чтобы внести свой вклад в расширение знаний об устройстве нашего физического мира.

Для справки: Эксперимент PandaX-4T является одним из крупнейших экспериментов в мире по поиску частиц темной материи, который проводится в подземной низкофоновой Национальной лаборатории Цзиньпин (50 км от г. Сичань, провинция Сычуань, Китай).