Ρωσικό Κέντρο Ερευνών (RNC) Το "Kurchatov Institute" είναι ένα κορυφαίο εγχώριο ερευνητικό ίδρυμα στον τομέα της πυρηνικής ενέργειας. Στη Σοβιετική Ένωση ήταν γνωστό ως Ινστιτούτο Ατομικής Ενέργειας. Πήρε το όνομά του από τον πυρηνικό επιστήμονα Igor Kurchatov.
Ησύχασε το άτομο
Ίδρυσε το Εθνικό Κέντρο Ερευνών «Ινστιτούτο Κουρτσάτοφ» το 1943 για την ανάπτυξη πυρηνικών όπλων. Μέχρι το 1955 ήταν γνωστό με το μυστικό όνομα «Εργαστήριο Νο. 2 της Ακαδημίας Επιστημών της ΕΣΣΔ». Οι περισσότεροι από τους σοβιετικούς πυρηνικούς αντιδραστήρες σχεδιάστηκαν στο ινστιτούτο, συμπεριλαμβανομένου του F-1, ο οποίος ήταν ο πρώτος αντιδραστήρας εκτός της Βόρειας Αμερικής.
Από το 1955, στο Ινστιτούτο Kurchatov πραγματοποιήθηκαν θεμελιώδη πειράματα στον τομέα της θερμοπυρηνικής σύντηξης και της φυσικής του πλάσματος. Ήταν εδώ που αναπτύχθηκαν αντιδραστήρες τύπου tokamak, συμπεριλαμβανομένων:
- "Tokamak T-3".
- "Tokamak T-4".
Αυτοί οι αντιδραστήρες κατέστησαν δυνατή τη διεξαγωγή των πρώτων πειραμάτων στον κόσμο για τη μελέτη των ιδιοτήτων του πλάσματος. Το T-4 εκτοξεύτηκε το 1968 τοΝοβοσιμπίρσκ, διεξάγοντας την πρώτη οιονεί στάσιμη θερμοπυρηνική αντίδραση σύντηξης.
Πρωτοπόροι της Επιστήμης
Ο πρώτος διευθυντής του NRC "Institute Kurchatov" ήταν ο A. A. Logunov - ένας εξαιρετικός σοβιετικός θεωρητικός φυσικός, πρύτανης του Κρατικού Πανεπιστημίου της Μόσχας. M. V. Lomonosov από το 1977 έως το 1992. Ήταν υπό τον ίδιο που το ίδρυμα έγινε ένα ανεξάρτητο επιστημονικό κέντρο παγκόσμιας κλάσης. Πριν από αυτό, για περίπου ένα χρόνο, το Ερευνητικό Κέντρο ήταν παράρτημα του Ινστιτούτου Θεωρητικής και Πειραματικής Φυσικής της Μόσχας, όπου ξεκίνησε η κατασκευή του σύγχροτρον πρωτονίων U-7 (πρωτότυπο U-70).
Ένα μεγαλύτερο έργο - ένας επιταχυντής πρωτονίων 50 GeV - αποφασίστηκε να ξεκινήσει σε άλλη τοποθεσία, έξω από τη Μόσχα. Πολλοί εξέχοντες επιστήμονες και μηχανικοί του ινστιτούτου συμμετείχαν άμεσα στο σχεδιασμό και την κατασκευή του.
Δημιουργώντας μια επιστημονική πόλη
Η θεμελιώδης έρευνα στον τομέα της φυσικής υψηλής ενέργειας ήταν πάντα στενά συνδεδεμένη με την ανάπτυξη της ατομικής ενέργειας. Ως εκ τούτου, ο επικεφαλής του Εργαστηρίου Νο. 2, I. V. Kurchatov, ο οποίος βρισκόταν στις απαρχές του σοβιετικού ατομικού έργου, προώθησε με κάθε δυνατό τρόπο την έρευνα για τους επιταχυντές και τους ανέπτυξε.
Στη δεκαετία του '50, προέκυψε η ιδέα να συγκεντρωθεί η επιστημονική εργασία σε ένα μέρος. Ο Kurchatov ήταν ένας από εκείνους που υποστήριξαν ενεργά την ιδέα της κατασκευής ενός υπερεπιταχυντή πρωτονίων 70 GeV κοντά στο Serpukhov, που προοριζόταν για φυσική έρευνα. Κατά την επιλογή μιας βάσης για τον επιταχυντή, εξετάστηκαν περίπου 40 τοποθεσίες σε διάφορα μέρη της χώρας. Ως αποτέλεσμα, η επιλογή έπεσε στην τοποθεσία κοντά στο Serpukhov, που βρίσκεται σε μια πολύ επίπεδη και σκληρή βραχώδη περιοχήράτσα.
Ολόκληρη η πόλη του Protvino δημιουργήθηκε ακριβώς για το σκοπό της οικοδόμησης του ινστιτούτου: σε σχέση με αυτό, πραγματοποιήθηκε ο σχηματισμός αστικών υποδομών, κοινωνικών, πολιτιστικών, οικιακών, ενεργειακών και άλλων σφαιρών. Δεν είναι περίεργο που η πόλη έχει το καθεστώς μιας επιστημονικής πόλης.
U-70 ενισχυτικό
Τον Ιανουάριο του 1960, ξεκίνησε μια μεγάλης κλίμακας κατασκευή του μεγαλύτερου επιταχυντή στον κόσμο εκείνη την εποχή κοντά στο Serpukhov. Κατά την κατασκευή, υπό την επίβλεψη του Εθνικού Κέντρου Ερευνών «Ινστιτούτο Κουρτσάτοφ», χρησιμοποιήθηκαν οι πιο πρόσφατες τεχνολογίες. Σύμφωνα με τα απομνημονεύματα των μηχανικών, η ακρίβεια των υπολογισμών και της εργασίας κατά την τοποθέτηση του δακτυλίου ήταν συγκρίσιμη με τον υπολογισμό της πτήσης ενός διαστημικού σκάφους. Χάρη σε αυτές τις μετρήσεις, οι κατασκευαστές έκλεισαν τη σήραγγα σύγχροτρον με ακρίβεια 3 mm.
Το συγκρότημα επιταχυντών U-70 (αρχικά ονομαζόταν Serpukhov Synchrophasotron) κατασκευάστηκε το 1967 υπό την ηγεσία του A. A. Logunov. Αυτό είναι ένα τεράστιο εξαιρετικά πολύπλοκο μηχανολογικό σύστημα. Είναι ένας τεράστιος θάλαμος κενού γύρω από την περιφέρεια, τυλίγεται σε δακτύλιο και τοποθετείται σε έναν ηλεκτρομαγνήτη βάρους 20.000 τόνων. Παρεμπιπτόντως, για πέντε χρόνια (μέχρι το 1972) ήταν το μεγαλύτερο στον κόσμο.
Η αρχή του επιταχυντή είναι η εξής. Όταν τα σωματίδια επιταχύνονται σε ταχύτητες κοντά στην ταχύτητα του φωτός και αλληλεπιδρούν με τον στόχο, γεννιούνται διάφορα δευτερεύοντα σωματίδια, τα οποία καταγράφονται από τους πιο εξελιγμένους ανιχνευτές πυρηνικής ακτινοβολίας. Μετά την επεξεργασία των πειραματικών δεδομένων από υπολογιστή, οι επιστήμονες αποκαθιστούν την εικόνα της αλληλεπίδρασης ενός επιταχυνόμενου σωματιδίου με την ύλη, εξάγοντας συμπεράσματα σχετικά με τις ιδιότητες των ενδοπυρηνικών σωματιδίων,παράμετροι θεωρητικών μοντέλων θεμελιωδών αλληλεπιδράσεων.
Επιτεύγματα και αποτυχίες
Πολλές μελέτες για το U-70 (οι οποίες συνεχίζονται ακόμα στο ινστιτούτο σήμερα) είναι πραγματικά πρωτοποριακές. Ήδη στα πρώτα πειράματα στον επιταχυντή U-70, ανακαλύφθηκαν αντιπυρήνες ηλίου-3 και τριτίου, που περιείχαν τρία αντινουκλεόνια το καθένα. Αργότερα, ανακαλύφθηκαν περισσότερα από 20 νέα σωματίδια με μοναδικές ιδιότητες, χάρη στα οποία οι επιστήμονες μπόρεσαν να εξηγήσουν μια σειρά από διεργασίες που συμβαίνουν στο σύμπαν.
Λίγο μετά από αυτό, αναπτύχθηκε ένα έργο για έναν νέο επιταχυντή - έναν επιταχυντή πρωτονίου-πρωτονίου για ενέργεια 3 × 3 TeV, ο οποίος θα γινόταν ο πιο ισχυρός στον κόσμο. Μέχρι το τέλος του 1989, ένα σημαντικό μέρος των εργασιών ολοκληρώθηκε, η κατασκευή ενός τεράστιου υπόγειου δακτυλίου για τον επιταχυντή είχε σχεδόν ολοκληρωθεί. Όλες οι εργασίες, δυστυχώς, έπρεπε να παγώσουν και να περιοριστούν στη δεκαετία του '90. Ωστόσο, η εμπειρία των επιστημόνων και των μηχανικών που συμμετείχαν στην κατασκευή του «σοβιετικού επιταχυντή» στο Protvino αργότερα αποδείχθηκε ότι ήταν πολύ περιζήτητη κατά τη δημιουργία του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων στην Ελβετία.
Σήμερα
Το Ινστιτούτο Kurchatov διαθέτει 27 πυρηνικούς ερευνητικούς αντιδραστήρες, εκ των οποίων οι 7 έχουν αποσυναρμολογηθεί και ένας έχει απενεργοποιηθεί προσωρινά. 19 αντιδραστήρες εξακολουθούν να λειτουργούν σύμφωνα με τον ΔΟΑΕ. Το Ινστιτούτο Kurchatov συνεργάζεται με μερικά από τα κορυφαία ρωσικά πανεπιστήμια, όπως:
- Πανεπιστήμιο Lomonosov.
- Ινστιτούτο Φυσικής και Τεχνολογίας της Μόσχας.
- Κρατικό Τεχνικό Πανεπιστήμιο της Μόσχας. Μπάουμαν.
Σε αυτάτη βάση ενός διεπιστημονικού συστήματος επιστημονικής κατάρτισης. Για παράδειγμα, αυτό οδήγησε στη δημιουργία τμημάτων νανοτεχνολογίας, βιοτεχνολογίας, πληροφορικής και γνωστικής επιστήμης.
Το Ινστιτούτο Kurchatov έχει διδακτορικές σπουδές (23 τμήματα) και μεταπτυχιακές σπουδές, όπου παρέχουν εις βάθος γνώση σε 16 ειδικότητες. Το ίδρυμα είναι ο κύριος επιστημονικός συντονιστής των δραστηριοτήτων στον τομέα των νανοβιοτεχνολογιών, των νανοσυστημάτων και των νανοϋλικών στη Ρωσική Ομοσπονδία. Το Ινστιτούτο συμμετέχει σε πολλά διεθνή ερευνητικά προγράμματα: CERN, XFEL, FAIR, το γερμανο-ρωσικό εργαστήριο για τη χρήση της ακτινοβολίας σύγχροτρον και άλλα. Το κύριο πεδίο δραστηριότητας του ιδρύματος είναι η έρευνα για τις θεμελιώδεις ιδιότητες της ύλης και των στοιχειωδών σωματιδίων με τη χρήση επιταχυντή φορτισμένων σωματιδίων.
Οργανωτική δομή
Μέχρι το 1991, το Ινστιτούτο Κουρτσάτοφ υπαγόταν στο Υπουργείο Ατομικής Ενέργειας. Τον Νοέμβριο του 1991, το ίδρυμα αναδιοργανώθηκε σε Κρατικό Επιστημονικό Κέντρο, το οποίο διαχειρίζεται απευθείας η ρωσική κυβέρνηση. Σύμφωνα με το καταστατικό του οργανισμού, ο πρόεδρός του διορίζεται πλέον από τον πρωθυπουργό σύμφωνα με τις συστάσεις της Rosatom.
Τον Φεβρουάριο του 2005, ο Mikhail Kovalchuk διορίστηκε επικεφαλής του ιδρύματος. Το Ινστιτούτο Kurchatov κέρδισε έναν διαγωνισμό τον Φεβρουάριο του 2007 για να γίνει ο κύριος οργανισμός που συντονίζει τις προσπάθειες στον τομέα της νανοτεχνολογίας στη Ρωσία.
