NCBJ chce współtworzyć nowe urządzenie badawcze w Rosji

NCBJ jest zainteresowane współpracą przy budowie kompleksu badawczego NICA, powstającego w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych w Dubnej (Rosja). W Warszawie odbywa się pięciodniowa międzynarodowa konferencja 2nd NICA Days 2017 (6-10 listopada). W pierwszym dniu zawiązano krajowe konsorcjum polskich instytucji naukowych zainteresowanych współpracą przy projekcie. 8 listopada zorganizowano wyjazd studyjny uczestników konferencji do Świerka do laboratoriów NCBJ, które mogą wnieść swój wkład w realizację inwestycji.

NICA (Nuclotron-based Ion Collider fAcility) będzie nowym zespołem akceleracyjnym służącym do przyspieszania i zderzania jonów, w tym jonów pierwiastków ciężkich. Urządzenie powstaje w Zjednoczonym Instytucie Badań Jądrowych (ZIBJ) w Dubnej (Rosja) - organizacji międzynarodowej, do której należy także Polska. Polskie instytucje naukowe, w tym NCBJ, są zainteresowane udziałem w realizacji inwestycji, a także badaniami, które bedą prowadzone po uruchomieniu urządzenia. Dlatego Politechnika Warszawska (PW), przy współudziale NCBJ i innych partnerów, zorganizowała w listopadzie pięciodniową międzynarodową konferencję NICA Days dla budowniczych i przyszłych użytkowników NICA. W pierwszym dniu konferencji zostało zawiązane konsorcjum polskich instytucji badawczych pragnących wziąć udział w projekcie. Dokumenty konsorcyjne podpisały PW i NCBJ, a kolejnym: Uniwersytetowi Jana Kochanowskiego w Kielcach i Uniwersytetowi Warszawskiemu zostały przekazane do podpisu.

W trzecim dniu konferencji, 8 listopada, zainteresowani goście mieli okazję odwiedzić ośrodek jądrowy w Świerku. W laboratoriach i Zakładzie Aparatury Jądrowej NCBJ (ZdAJ) powstają akceleratory medyczne i przemysłowe, a także elementy wielkich struktur badawczych np. kompleksu akceletarowego CERN, europejskiego lasera na swobodnych elektronach XFEL, czy ostatnio Europejskiego Źródła Spallacyjnego (ESS). Gościom z Dubnej, wśród których byli przedstawiciele dyrekcji ZIBJ odpowiedzialni za projekt NICA, przedstawione zostały możliwości laboratoriów NCBJ potencjalnie przydatne przy realizacji tej inwestycji. W ZdAJ goście mogli m.in. obejrzeć park precyzyjnych maszyn sterowanych cyfrowo, na których powstawały struktury przyspieszające dla akceleratora Linac 4 w kompleksie zasilającym Wielki Zderzacz Hadronów LHC. Zwiedzający odwiedzili także laboratorium, w którym badane są materiały używane w urządzeniach narażonych na promieniowanie, a także laboratorium detektorów i laboratorium elektroniczne, w którym powstawały układy sterujące dla XFEL-a, a obecnie powstaje elektronika dla ESS.

W kompleksie akceleratorowym NICA będą przyspieszane jony pierwiastków od lekkich aż do ciężkich, takich jak złoto, ale także spolaryzowane protony i deuterony. Ich zderzenia będą zachodziły w obszarze dwóch detektorów - detektora ogólnego przeznaczenia MPD i projektowanego dopiero detektora SPD do badania zderzeń spolaryzowanych protonów i deuteronów. Główny program fizyczny projektu przewiduje badanie plazmy kwarkowo-gluonowej - stanu materii jądrowej tak gęstej i gorącej, że nie są w niej sformowane indywidualne nukleony. Badacze spodziewają się, że plazma kwarkowo-gluonowa będzie powstawać w chwili zderzenia jąder rozpędzanych jonów. Detektory otaczające miejsce zderzenia i rejestrujące cząstki emitowane z obszaru plazmy, powinny dostarczyć fizykom dane pozwalające na ustalenie nieznanych dotąd właściwości tego stanu materii. 

Gromadzenie i przetwarzanie ogromnych ilości danych zbieranych przez detektory wymaga wielkich mocy obliczeniowych. Do obsługi podobnych eksperymentów prowadzonych w CERN wykorzystuje się ośrodki posiadające Komputery Dużej Mocy (KDM) rozproszone po całym świecie. Jednym z nich jest działające w NCBJ Centrum Informatyczne Świerk (CIŚ), które także odwiedzili goście z NICA. W CIŚ prowadzone są również obliczenia niezbędne do projektowania struktur przyspieszających akceleratorów. Moce obliczeniowe ośrodka wykorzystują także fizycy-teoretycy, którzy na podstawie modeli matematycznych przewidują właściwości jąder krótkożyciowych izotopów; wielkości te służą następnie do projektowania eksperymentów, w których izotopy te mogą być wytwarzane. Posiadane doświadczenie i kompetencje informatyków z CIŚ stwarzają dodatkowe perspektywy współpracy NCBJ z NICA. 

W kolejnych miesiącach wszystkie możliwości udziału NCBJ, a także innych polskich ośrodków w projekcie NICA będą dokładnie analizowane. Powołane w poniedziałek 6 listopada konsorcjum ma ułatwić i skoordynować te działania.

W skład grupy, która 8 listopada odwiedziła Świerk weszli m.in.: Prof. Richard Lednicky, wicedyrektor ZIBJ, Prof. Alexander Sorin, Sekretarz Naukowy ZIBJ, dr Dmitri Peshekhonov, Sekrewtarz Naukowy LHEP-ZIBJ, prof. Itzhak Tserruya, przewodniczący Programowego Komitetu Doradczego Fizyki Wysokich Energii ZIBJ, dr Borys Starchenko, Sekretarz Prasowy ZIBJ. Gościom z Dubnej towarzyszyli przedstawiciele Politechniki Warszawskiej i Uniwersytetu Jana Kochanowskiego: dr hab. Adam Kisiel, Pełnomocnik ds. kontaktów z pracodawcami i absolwentami PW, dr hab. Tomasz Starecki, dyrektor ISE PW oraz dr hab. Krzysztof Poźniak (PW) i dr hab. Maciej Rybczyński (UJK). 

W wizycie uczestników konferencji NICA w Świerku wziął udział także gość specjalny, prof. Jurij Oganessian - światowej sławy specjalista z dziedziny superciężkich jąder, na cześć którego w 2016 roku nadano nazwę oganesson (Og) najcięższemu pierwiastkowi zsyntetyzowanemu przez zespół z Dubnej (Z=118). Profesor Oganessian odbył spacer po ośrodku w Świerku i odwiedził Dział Edukacji i Szkoleń NCBJ (DEiS). Na koniec wizyty pogratulował serdecznie profesorowi Ludwikowi Dobrzyńskiemu, dyrektorowi DEiS. Znakomity gość stwierdził, że bywał w wielu instytucjach naukowych na świecie, ale w żadnej z nich nie spotkał oddziału edukacyjnego działającego w tak efektywny sposób, prowadzącego codzienną, a nie tylko okazjonalną działalność i prowadzonego na tak wysokim poziomie akademickim.