Ruské výskumné centrum (RNC) „Kurčatov inštitút“je popredná domáca výskumná inštitúcia v oblasti jadrovej energie. V Sovietskom zväze bol známy ako Ústav pre atómovú energiu. Pomenovaný po jadrovom vedcovi Igorovi Kurchatovovi.
Utište atóm
V roku 1943 založil Národné výskumné centrum „Kurčatov inštitút“s cieľom vyvinúť jadrové zbrane. Do roku 1955 bolo známe pod tajným názvom "Laboratórium č. 2 Akadémie vied ZSSR." Väčšina sovietskych jadrových reaktorov bola navrhnutá v inštitúte, vrátane F-1, ktorý bol prvým reaktorom mimo Severnej Ameriky.
Od roku 1955 sa v Kurchatovovom inštitúte uskutočňujú zásadné experimenty v oblasti termonukleárnej fúzie a fyziky plazmy. Práve tu boli vyvinuté reaktory typu tokamak, vrátane:
- "Tokamak T-3".
- "Tokamak T-4".
Tieto reaktory umožnili uskutočniť prvé experimenty na svete na štúdium vlastností plazmy. T-4 bol vypustený v roku 1968Novosibirsk, ktorý vedie prvú kvázistacionárnu termonukleárnu fúznu reakciu.
Pionieri vedy
Prvým riaditeľom NRC „Kurčatovho inštitútu“bol A. A. Logunov – vynikajúci sovietsky teoretický fyzik, rektor Moskovskej štátnej univerzity. M. V. Lomonosov v rokoch 1977 až 1992. Práve za neho sa inštitúcia stala nezávislým vedeckým centrom svetovej úrovne. Predtým, asi rok, bolo Výskumné centrum pobočkou Moskovského inštitútu teoretickej a experimentálnej fyziky, kde sa v roku 1958 začala konštrukcia protónového synchrotrónu U-7 (prototyp U-70).
Väčší projekt – 50 GeV protónový urýchľovač – sa rozhodol spustiť na inom mieste mimo Moskvy. Na jeho návrhu a výstavbe sa priamo podieľalo mnoho vynikajúcich vedcov a inžinierov inštitútu.
Vytvorenie vedeckého mesta
Základný výskum v oblasti fyziky vysokých energií bol vždy úzko spojený s rozvojom atómovej energie. Preto vedúci laboratória č. 2 I. V. Kurčatov, ktorý stál pri zrode sovietskeho atómového projektu, všemožne podporoval výskum urýchľovačov a vyvíjal ich.
V 50. rokoch vznikla myšlienka sústrediť vedeckú prácu na jedno miesto. Kurchatov bol jedným z tých, ktorí aktívne podporovali myšlienku vybudovania 70 GeV protónového superurýchľovača neďaleko Serpuchova, určeného na fyzikálny výskum. Pri výbere základne pre urýchľovač bolo preskúmaných asi 40 lokalít v rôznych častiach krajiny. Výsledkom bolo, že voľba padla na lokalitu neďaleko Serpukhova, ktorá sa nachádza na veľmi plochej a tvrdej skaleplemeno.
Celé mesto Protvino vzniklo práve za účelom budovania inštitútu: v súvislosti s tým došlo k formovaniu mestskej infraštruktúry, sociálnej, kultúrnej, domácnosti, energetiky a iných sfér. Niet divu, že mesto má štatút vedeckého mesta.
U-70 booster
V januári 1960 sa v blízkosti Serpuchova začala rozsiahla výstavba najväčšieho urýchľovača vtedajšieho sveta. Pri výstavbe boli pod dohľadom Národného výskumného centra „Kurčatov inštitút“použité najnovšie technológie. Podľa spomienok inžinierov bola presnosť výpočtov a práce pri kladení prstenca porovnateľná s výpočtom letu kozmickej lode. Vďaka týmto meraniam stavitelia uzavreli synchrotrónový tunel s presnosťou 3 mm.
Komplex urýchľovača U-70 (najskôr sa nazýval Serpukhov Synchrophasotron) bol postavený v roku 1967 pod vedením A. A. Logunova. Ide o obrovský superkomplexný inžiniersky systém. Ide o obrovskú vákuovú komoru po obvode zvinutú do prstenca a umiestnenú v elektromagnete s hmotnosťou 20 000 ton. Mimochodom, päť rokov (do roku 1972) bola najväčšia na svete.
Princíp urýchľovača je nasledujúci. Keď sa častice zrýchlia na rýchlosti blízke rýchlosti svetla a interagujú s cieľom, zrodia sa rôzne sekundárne častice, ktoré sú zaznamenané najsofistikovanejšími detektormi jadrového žiarenia. Po počítačovom spracovaní experimentálnych údajov vedci obnovujú obraz interakcie zrýchlenej častice s hmotou, vyvodzujú závery o vlastnostiach vnútrojadrových častíc,parametre teoretických modelov základných interakcií.
Úspechy a neúspechy
Mnohé štúdie o U-70 (ktoré v inštitúte stále prebiehajú) sú skutočne prelomové. Už v prvých experimentoch na urýchľovači U-70 boli objavené antijadrá hélia-3 a trícia, ktoré obsahovali po tri antinukleóny. Neskôr bolo objavených viac ako 20 nových častíc s unikátnymi vlastnosťami, vďaka ktorým vedci dokázali vysvetliť množstvo procesov prebiehajúcich vo vesmíre.
Krátko na to bol vyvinutý projekt nového urýchľovača - protón-protónového urýchľovača na energiu 3 × 3 TeV, ktorý by sa stal najvýkonnejším na svete. Do konca roku 1989 bola značná časť prác dokončená, výstavba obrieho podzemného prstenca pre urýchľovač bola takmer dokončená. Všetky práce, žiaľ, museli byť v 90. rokoch zmrazené a obmedzené. Skúsenosti vedcov a inžinierov zapojených do konštrukcie „sovietskeho urýchľovača“v Protvine sa však neskôr ukázali ako veľmi žiadané pri vytváraní veľkého hadrónového urýchľovača vo Švajčiarsku.
Dnes
Kurčatov inštitút má 27 jadrových výskumných reaktorov, z ktorých 7 bolo demontovaných a jeden dočasne vyradený z prevádzky. Podľa MAAE je stále v prevádzke 19 reaktorov. Kurčatov inštitút spolupracuje s niektorými poprednými ruskými univerzitami, ako sú:
- Lomonosov University.
- Moskovský inštitút fyziky a technológie.
- Moskva štátna technická univerzita. Bauman.
Na nichzákladom interdisciplinárneho systému vedeckej prípravy. Napríklad to viedlo k vytvoreniu oddelení nanotechnológie, biotechnológie, informatiky a kognitívnych vied.
Kurchatov inštitút má doktorandské štúdium (23 katedier) a postgraduálne štúdium, kde poskytuje hlboké znalosti v 16 špecializáciách. Inštitúcia je hlavným vedeckým koordinátorom aktivít v oblasti nanobiotechnológií, nanosystémov a nanomateriálov v Ruskej federácii. Ústav sa podieľa na viacerých medzinárodných výskumných projektoch: CERN, XFEL, FAIR, Nemecko-ruské laboratórium pre využitie synchrotrónového žiarenia a iné. Hlavnou oblasťou činnosti inštitúcie je výskum základných vlastností hmoty a elementárnych častíc pomocou urýchľovača nabitých častíc.
Organizačná štruktúra
Do roku 1991 bol Kurčatov inštitút podriadený ministerstvu pre atómovú energiu. V novembri 1991 bola inštitúcia reorganizovaná na Štátne vedecké centrum, ktoré riadi priamo ruská vláda. V súlade so stanovami organizácie teraz jej prezidenta menuje predseda vlády v súlade s odporúčaniami Rosatomu.
Vo februári 2005 bol do čela inštitúcie vymenovaný Michail Kovalchuk. Kurčatov inštitút vyhral vo februári 2007 výberové konanie, aby sa stal hlavnou organizáciou koordinujúcou úsilie v oblasti nanotechnológií v Rusku.
