На данный момент на площадках этих институтов сооружаются два исследовательских реактора: Многоцелевой быстрый исследовательский реактор (МБИР) в Дмитровграде и импульсный быстрый реактор «Нептун» в Дубне.
МБИР строится прежде всего в прикладных целях: на нем будут исследовать новые материалы и виды топлива, изучать аварийные режимы работы реакторов разного типа. Он нужен для производства изотопов и других практических задач.
Реактор «Нептун» создается для глубоких фундаментальных исследований в области ядерной физики.
«Сейчас идут предпроектные работы для уточнения технических и экономических параметров реакторов. «Нептун» — реактор циклического действия, МБИР — стационарный. При исследованиях на выведенных пучках нейтронов источники таких типов дополняют друг друга», — объясняет директор Лаборатории нейтронной физики ОИЯИ Валерий Швецов.
«МБИР — реактор непрерывного действия, обеспечивающий огромные потоки быстрых нейтронов в экспериментальных полостях, будь то облучательные ячейки или петлевые каналы. Весьма солидные потоки и в горизонтальных экспериментальных каналах, где, собственно, можно проводить исследования по ядерной физике, наблюдать редкие и сверхредкие ядерные процессы, индуцированные быстрыми нейтронами непрерывного спектра. Дубнинский «Нептун» будет работать в импульсном режиме, что позволит наблюдать те же процессы, что и на МБИРе, только в области разрешенных резонансов, характеризуемых определенными квантовыми числами. Надо заметить, что оба реактора будут обладать самыми интенсивными источниками нейтронов в мире. Каждый в своем классе, разумеется», — отметил заместитель научного руководителя ФЭИ по перспективным тематикам Дмитрий Клинов.
Ученые институтов провели две встречи и уже наметили основные направления работ на МБИРе и «Нептуне». Одно из них — ядерная астрофизика. «Метеориты, кометы, космические излучения подчас таят в себе тайны, раскрыть которые вполне возможно с помощью нейтронных экспериментов в земных условиях», — сказал Д.Клинов.
Так, одним из наиболее интересных проектов является изучение состава звезды Пшибыльского в созвездии Центавра. Ученые предполагают, что она состоит из сверхтяжелых элементов, которые на Земле живут лишь доли секунды.
Еще одно направление — поиск новых видов радиоактивного распада. В экспериментах с нейтронами на тандеме двух реакторов ученые надеются зафиксировать предсказанное, но пока не доказанное явление пионного распада тяжелых ядер. «Наблюдение нового природного явления само по себе немаловажно, но пионный распад может привести нас к обнаружению и осмыслению еще более глубинного явления — существования сверхплотной ядерной материи в земных условиях», — отметил Д.Клинов.
«Согласно идее физика-теоретика Аркадия Мигдала, сверхплотность связана с так называемым пионным конденсатом. Распад пиона мы и хотим обнаружить в очень сложных корреляционных экспериментах. И нам потребуется очень, очень много нейтронов», — подчеркнул эксперт.
Эксперименты, проведенные на новых реакторах, могут ответить на многие вопросы о происхождении Вселенной. «Например, большие перспективы откроет создание источника ультрахолодных нейтронов на одном из каналов МБИРа. Именно такой источник позволит ставить эксперименты по поиску нейтрон-антинейтронных осцилляций, электрического дипольного момента нейтрона, измерять время жизни свободного нейтрона и др.», — рассказал В.Швецов.
Другие научные проблемы, на которые могут пролить свет эксперименты на реакторной паре, — мультифрагментация холодных ядер, нарушение законов сохранения в ядерных реакциях, ядерные данные для проблем нуклеосинтеза во Вселенной, границы нуклонной стабильности ядер, сосуществование агрегатных состояний ядерной материи, нейтронные кластеры.
