Ruské výzkumné centrum (RNC) „Kurčatovský institut“je přední domácí výzkumná instituce v oblasti jaderné energetiky. V Sovětském svazu to bylo známé jako Ústav pro atomovou energii. Pojmenováno po jaderném vědci Igoru Kurchatovovi.
Utište atom
V roce 1943 založil Národní výzkumné centrum „Kurčatovův institut“za účelem vývoje jaderných zbraní. Do roku 1955 byla známá pod tajným názvem „Laboratoř č. 2 Akademie věd SSSR“. Většina sovětských jaderných reaktorů byla navržena v ústavu, včetně F-1, což byl první reaktor mimo Severní Ameriku.
Od roku 1955 se v Kurchatovově ústavu provádějí zásadní experimenty v oblasti termonukleární fúze a fyziky plazmatu. Právě zde byly vyvinuty reaktory typu tokamak, včetně:
- "Tokamak T-3".
- "Tokamak T-4".
Tyto reaktory umožnily provádět první světové experimenty ke studiu vlastností plazmatu. T-4 byl vypuštěn v roce 1968Novosibirsk, provádějící první kvazistacionární termonukleární fúzní reakci.
Pioneers of Science
Prvním ředitelem NRC „Kurčatovův institut“byl A. A. Logunov – vynikající sovětský teoretický fyzik, rektor Moskevské státní univerzity. M. V. Lomonosov od roku 1977 do roku 1992. Právě za něj se instituce stala nezávislým vědeckým centrem světové úrovně. Před tím, asi rok, bylo Výzkumné centrum pobočkou Moskevského institutu teoretické a experimentální fyziky, kde v roce 1958 započala stavba protonové synchrotronu U-7 (prototyp U-70).
Větší projekt – 50 GeV protonový urychlovač – bylo rozhodnuto spustit na jiném místě mimo Moskvu. Na jeho návrhu a výstavbě se přímo podílelo mnoho vynikajících vědců a inženýrů institutu.
Vytvoření vědeckého města
Základní výzkum v oblasti fyziky vysokých energií byl vždy úzce spjat s rozvojem atomové energie. Proto vedoucí laboratoře č. 2 I. V. Kurčatov, který stál u zrodu sovětského atomového projektu, všemožně podporoval výzkum urychlovačů a vyvíjel je.
V 50. letech vznikla myšlenka soustředit vědeckou práci na jedno místo. Kurchatov byl jedním z těch, kteří aktivně podporovali myšlenku vybudování protonového superurychlovače 70 GeV poblíž Serpuchova, určeného pro fyzikální výzkum. Při výběru základny pro urychlovač bylo prozkoumáno asi 40 lokalit v různých částech země. V důsledku toho padla volba na místo poblíž Serpukhova, které se nachází na velmi plochém a tvrdém kameniplemeno.
Celé město Protvino vzniklo právě za účelem vybudování institutu: v souvislosti s tím došlo k formování městské infrastruktury, sociální, kulturní, domácnosti, energetiky a dalších sfér. Není divu, že město má status vědeckého města.
U-70 booster
V lednu 1960 začala u Serpuchova rozsáhlá stavba tehdy největšího urychlovače na světě. Při stavbě byly pod dohledem Národního výzkumného centra „Kurčatovův institut“použity nejmodernější technologie. Podle vzpomínek inženýrů byla přesnost výpočtů a práce při pokládání prstence srovnatelná s výpočtem letu kosmické lodi. Díky těmto měřením stavitelé uzavřeli synchrotronový tunel s přesností 3 mm.
Komplex urychlovače U-70 (nejprve se jmenoval Serpukhov Synchrophasotron) byl postaven v roce 1967 pod vedením A. A. Logunova. Jedná se o obrovský super komplexní inženýrský systém. Jde o obří vakuovou komoru po obvodu srolovanou do prstence a umístěnou v elektromagnetu o hmotnosti 20 000 tun. Mimochodem, po dobu pěti let (do roku 1972) byla největší na světě.
Princip urychlovače je následující. Když jsou částice urychlovány na rychlosti blízké rychlosti světla a interagují s cílem, rodí se různé sekundární částice, které jsou zaznamenány nejsofistikovanějšími detektory jaderného záření. Po počítačovém zpracování experimentálních dat vědci obnovují obraz interakce urychlené částice s hmotou, vyvozují závěry o vlastnostech intranukleárních částic, oparametry teoretických modelů základních interakcí.
Úspěchy a neúspěchy
Mnoho studií o U-70 (které v ústavu probíhají dodnes) je skutečně průlomové. Již v prvních experimentech na urychlovači U-70 byla objevena antinuklea hélia-3 a tritia, která obsahovala každé tři antinukleony. Později bylo objeveno více než 20 nových částic s unikátními vlastnostmi, díky nimž byli vědci schopni vysvětlit řadu procesů probíhajících ve vesmíru.
Krátce na to byl vyvinut projekt nového urychlovače - protonové srážeče pro energii 3 × 3 TeV, který by se stal nejvýkonnějším na světě. Do konce roku 1989 byla značná část prací dokončena, stavba obřího podzemního prstence pro urychlovač byla téměř dokončena. Veškerá práce musela být bohužel v 90. letech zmrazena a omezena. Zkušenosti vědců a inženýrů podílejících se na stavbě „sovětského urychlovače“v Protvinu se však později ukázaly jako velmi žádané při vytváření velkého hadronového urychlovače ve Švýcarsku.
Dnes
Kurčatovský institut má 27 jaderných výzkumných reaktorů, z nichž 7 bylo demontováno a jeden dočasně vyřazen z provozu. 19 reaktorů je podle MAAE stále v provozu. Kurčatov institut spolupracuje s některými předními ruskými univerzitami, jako jsou:
- Lomonosov University.
- Moskevský institut fyziky a technologie.
- Moskevská státní technická univerzita. Bauman.
Na nězáklad interdisciplinárního systému vědecké přípravy. To například vedlo k vytvoření oddělení nanotechnologie, biotechnologie, informatiky a kognitivní vědy.
Kurchatovův institut má doktorské studium (23 kateder) a postgraduální studium, kde poskytuje hluboké znalosti v 16 specializacích. Instituce je hlavním vědeckým koordinátorem aktivit v oblasti nanobiotechnologií, nanosystémů a nanomateriálů v Ruské federaci. Ústav se podílí na několika mezinárodních výzkumných projektech: CERN, XFEL, FAIR, německo-ruská laboratoř pro využití synchrotronového záření a další. Hlavní oblastí činnosti instituce je výzkum základních vlastností hmoty a elementárních částic pomocí urychlovače nabitých částic.
Organizační struktura
Do roku 1991 byl Kurchatovův institut podřízen ministerstvu pro atomovou energii. V listopadu 1991 byla instituce reorganizována na Státní vědecké centrum řízené přímo ruskou vládou. V souladu se stanovami organizace je její prezident nyní jmenován premiérem v souladu s doporučeními Rosatomu.
V únoru 2005 byl do čela instituce jmenován Michail Kovalchuk. Kurčatovův institut vyhrál v únoru 2007 výběrové řízení, aby se stal hlavní organizací koordinující úsilí v oblasti nanotechnologií v Rusku.
