Rusijos tyrimų centras (RNC) „Kurchatovo institutas“yra pirmaujanti vietinė branduolinės energijos tyrimų institucija. Sovietų Sąjungoje jis buvo žinomas kaip Atominės energijos institutas. Pavadintas branduolinio mokslininko Igorio Kurchatovo vardu.
Nutilk atomą
1943 m. įkūrė Nacionalinį tyrimų centrą „Kurčatovo institutas“, siekdamas sukurti branduolinius ginklus. Iki 1955 metų ji buvo žinoma slaptu pavadinimu „SSRS mokslų akademijos laboratorija Nr. 2“. Dauguma sovietinių branduolinių reaktorių buvo suprojektuoti institute, įskaitant F-1, kuris buvo pirmasis reaktorius už Šiaurės Amerikos ribų.
Nuo 1955 m. Kurchatovo institute buvo atliekami pagrindiniai termobranduolinės sintezės ir plazmos fizikos eksperimentai. Būtent čia buvo sukurti tokamako tipo reaktoriai, įskaitant:
- "Tokamak T-3".
- "Tokamak T-4".
Šie reaktoriai leido atlikti pirmuosius pasaulyje eksperimentus, skirtus plazmos savybėms tirti. T-4 buvo paleistas 1968 mNovosibirskas, vykdantis pirmąją beveik stacionarią termobranduolinės sintezės reakciją.
Mokslo pradininkai
Pirmasis NRC „Kurchatovo instituto“direktorius buvo A. A. Logunovas – puikus sovietų fizikas teoretikas, Maskvos valstybinio universiteto rektorius. M. V. Lomonosovas nuo 1977 iki 1992 m. Būtent jam vadovaujant įstaiga tapo nepriklausomu pasaulinio lygio mokslo centru. Prieš tai, maždaug metus, Tyrimų centras buvo Maskvos teorinės ir eksperimentinės fizikos instituto filialas, kuriame 1958 m. buvo pradėtas statyti U-7 protonų sinchrotronas (prototipas U-70).
Didesnį projektą – 50 GeV protonų greitintuvą – nuspręsta pradėti kitoje vietoje, už Maskvos ribų. Daugelis iškilių instituto mokslininkų ir inžinierių buvo tiesiogiai susiję su jo projektavimu ir statyba.
Mokslo miesto kūrimas
Fundamentiniai tyrimai didelės energijos fizikos srityje visada buvo glaudžiai susiję su atominės energijos plėtra. Todėl 2-osios laboratorijos vadovas I. V. Kurchatovas, stovėjęs prie sovietinio atominio projekto ištakų, visais įmanomais būdais skatino greitintuvų tyrimus ir juos plėtojo.
50-aisiais kilo mintis mokslinį darbą sutelkti vienoje vietoje. Kurchatovas buvo vienas iš tų, kurie aktyviai palaikė idėją netoli Serpuchovo pastatyti 70 GeV protonų superakceleratorių, skirtą fiziniams tyrimams. Renkantis akceleratoriaus bazę, buvo ištirta apie 40 aikštelių įvairiose šalies vietose. Dėl to pasirinkimas teko vietai netoli Serpuchovo, esančioje ant labai plokščios ir kietos uolos.veislė.
Visas Protvino miestas buvo sukurtas būtent instituto kūrimo tikslu: kartu su tuo susiformavo miesto infrastruktūros, socialinės, kultūros, buities, energetikos ir kitos sferos. Nenuostabu, kad miestas turi mokslo miesto statusą.
U-70 stiprintuvas
1960 m. sausį netoli Serpuchovo buvo pradėtas didelio masto didžiausio tuo metu pasaulyje greitintuvo statyba. Statybos metu, prižiūrint Nacionaliniam tyrimų centrui „Kurchatovo institutas“, buvo naudojamos naujausios technologijos. Remiantis inžinierių atsiminimais, skaičiavimų ir darbo tikslumas klojant žiedą buvo panašus į erdvėlaivio skrydžio skaičiavimą. Šių matavimų dėka statybininkai sinchrotroninį tunelį uždarė 3 mm tikslumu.
U-70 greitintuvų kompleksas (iš pradžių vadinosi Serpuchovo sinchrofasotronu) buvo pastatytas 1967 m., vadovaujant A. A. Logunovui. Tai didžiulė super sudėtinga inžinerinė sistema. Tai milžiniška vakuuminė kamera aplink perimetrą, susukta į žiedą ir įdėta į 20 000 tonų sveriantį elektromagnetą. Beje, penkerius metus (iki 1972 m.) jis buvo didžiausias pasaulyje.
Akseleratoriaus veikimo principas yra toks. Kai dalelės įsibėgėja iki greičio, artimo šviesos greičiui ir sąveikauja su taikiniu, gimsta įvairios antrinės dalelės, kurias fiksuoja patys moderniausi branduolinės spinduliuotės detektoriai. Kompiuteriu apdorojus eksperimentinius duomenis, mokslininkai atkuria pagreitintos dalelės sąveikos su medžiaga vaizdą, darydami išvadas apie intrabranduolinių dalelių savybes, apiepagrindinių sąveikų teorinių modelių parametrai.
Pasiekimai ir nesėkmės
Daugelis U-70 tyrimų (kurie institute tebevyksta ir šiandien) yra tikras proveržis. Jau pirmuosiuose eksperimentuose su greitintuvu U-70 buvo aptikti helio-3 ir tričio antibranduoliai, kuriuose yra po tris antinukleonus. Vėliau buvo atrasta daugiau nei 20 naujų dalelių, pasižyminčių unikaliomis savybėmis, kurių dėka mokslininkams pavyko paaiškinti daugybę visatoje vykstančių procesų.
Netrukus po to buvo sukurtas projektas naujam greitintuvui – protonų ir protonų greitintuvui, kurio energija būtų 3 × 3 TeV, kuris taptų galingiausiu pasaulyje. Iki 1989 metų pabaigos buvo atlikta nemaža darbų dalis, beveik baigtas statyti milžiniškas požeminis greitintuvo žiedas. Deja, visas darbas turėjo būti užšaldytas ir apribotas 90-aisiais. Tačiau vėliau, kuriant Didįjį hadronų greitintuvą Šveicarijoje, mokslininkų ir inžinierių, dalyvavusių statant „sovietinį greitintuvą“Protvine, patirtis pasirodė labai paklausi.
Šiandien
Kurchatovo institute yra 27 branduolinių tyrimų reaktoriai, iš kurių 7 buvo išmontuoti, o vienas laikinai išjungtas. TATENA duomenimis, vis dar veikia 19 reaktorių. Kurchatovo institutas bendradarbiauja su kai kuriais pirmaujančiais Rusijos universitetais, tokiais kaip:
- Lomonosovo universitetas.
- Maskvos fizikos ir technologijos institutas.
- Maskvos valstybinis technikos universitetas. Baumanas.
Ant jųtarpdisciplininės mokslinio rengimo sistemos pagrindas. Pavyzdžiui, dėl to buvo sukurti nanotechnologijų, biotechnologijų, informatikos ir pažinimo mokslo skyriai.
Kurchatovo institute yra doktorantūros studijos (23 katedros) ir magistrantūros studijos, kuriose suteikiamos gilios žinios apie 16 specialybių. Institucija yra pagrindinė mokslinė veiklos koordinatorė nanobiotechnologijų, nanosistemų ir nanomedžiagų srityje Rusijos Federacijoje. Institutas dalyvauja keliuose tarptautiniuose mokslo projektuose: CERN, XFEL, FAIR, Vokietijos-Rusijos sinchrotroninės spinduliuotės panaudojimo laboratorijoje ir kt. Pagrindinė įstaigos veiklos sritis – esminių materijos ir elementariųjų dalelių savybių tyrimai naudojant įkrautų dalelių greitintuvą.
Organizacinė struktūra
Iki 1991 m. Kurchatovo institutas buvo pavaldus Atominės energetikos ministerijai. 1991 m. lapkritį įstaiga buvo reorganizuota į Valstybinį mokslo centrą, kurį tiesiogiai valdė Rusijos valdžia. Pagal organizacijos įstatus jos prezidentą dabar skiria ministras pirmininkas, vadovaudamasis „Rosatom“rekomendacijomis.
2005 m. vasario mėn. Michailas Kovalčiukas buvo paskirtas įstaigos vadovu. Kurčatovo institutas 2007 m. vasario mėn. laimėjo konkursą tapti pagrindine organizacija, koordinuojančia pastangas nanotechnologijų srityje Rusijoje.
