Кафедра экспериментальных методов ядерной физики

Ядерная физика и физика элементарных частиц как наука о свойствах и взаимопревращениях атомных ядер и элементарных частиц развивается без малого 100 лет. В основе этой науки лежит эксперимент. Новые экспериментальные факты, не укладывающиеся в рамки существующих теорий – основа развития этой самой фундаментальной из всех наук. Поиском новых экспериментальных результатов на ускорителях – в пучках ускоренных электронов, протонов, тяжелых ядер; в космическом пространстве – в потоках первичного космического излучения: электронов, протонов, нейтрино, гамма-квантов и т.п. занимается мировое сообщество физиков-экспериментаторов. Профессия физика-экспериментатора требует глубоких фундаментальных знаний физики и математики и не менее глубоких знаний методики эксперимента – совокупности научных и технических средств, базирующихся на достижениях других отраслей физики – физики твердого тела, сверхпроводимости, физики газов и жидкостей и т.д., микроэлектроники, вычислительной техники. По-существу, это сплав всех современных знаний и всех достижений современной технологии.
  Глубокие знания выпускников МИФИ в области методики физического эксперимента – что выгодно отличает выпускников МИФИ от выпускников других вузов – обеспечивает кафедра Экспериментальных Методов Ядерной Физики.

Обучение и специальность

Кафедра готовит инженеров-физиков – возможна также подготовка бакалавров и магистров – по специальности «физика ядра и частиц». Специализации (дополнительная подготовка) – современный физический эксперимент.

Основные предметы по специальности, предлагаемые на старших (3-5) курсах:

·         Теоретическая физика

·         Экспериментальная ядерная физика

·         Физика фундаментальных взаимодействий

·         Физика тяжелых ионов

·         Экспериментальные методы ядерной физики

o        Детекторы элементарных частиц

o        Ядерная электроника

o        Методы обработки результатов измерений

o        Монте - Карловские методы моделирования и анализа экспериментальных данных

o        Операционная система Linux

o        Алгоритмический язык С++

o        Использование персональных компьютеров в физических исследованиях

·         Физика твердого тела

·         Физика плазмы

·         Основы сверхпроводимости

·         Квантовая электроника

Выпускники кафедры по окончании института трудоустраиваются в крупнейшие научные центры России: ГНЦ Курчатовский институты, Институт экспериментальной и теоретической физики (ИТЭФ), Объединенный институт ядерных исследований (г.Дубна), Физический институт им.Лебедева (ФИАН), Институт ядерных исследований РАН (г.Троицк), Институт физики высоких энергий (г.Протвино), Институт космических исследований и ряд других. Обучение в аспирантуре возможно как на кафедре, так и в перечисленных институтах. Значительное число выпускников работает в крупнейших зарубежных научных центрах:

• Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН, Швейцария)
• Исследовательский центр DESY(ФРГ, Гамбург)
• Брукхейвенской национальной лаборатории (США)
• Институте физики тяжелых ионов (ФРГ)
• Оксфордском университете (Великобритания) и ряд других.

Учебные лаборатории

  На кафедре имеются 4 учебные лаборатории, где студенты овладевают практическими навыками экспериментальной работы:

• учебная лаборатория «Методы регистрации излучения»
• учебная лаборатория «Ядерная электроника»
• учебная лаборатория по автоматизации физического эксперимента, представляющая собой дисплейный класс персональных компьютеров, объединенных в единую сеть с выходом в Интернет.
• учебная лаборатория по изучению операционной системы Linux и алгоритмического языка С++, представляющая собой дисплейный класс персональных компьютеров, объединенных в единую сеть с выходом в Интернет

Научная работа на кафедре в основном ориентирована на крупнейшие международные проекты и эксперименты, финансируемые Минобразованием РФ, Минатомом РФ, Российским фондом фундаментальных исследований и международными фондами (МНТЦ, ИНТАС и др).

• Научная группа ALICE (руководитель проф.Григорьев В.А.) является членом международной коллаборации ALICE в Европейском Центре ядерных исследований (ЦЕРН). Эксперимент ALICE является крупнейшим проектом по обнаружению и исследованию свойств нового состояния вещества – кварк-глюонной плазмы. Непосредственно научная группа кафедры отвечает за разработку и создание уникального стартового триггерного детектора в составе установки ALICE на строящемся в ЦЕРНе суперколлайдере LHC.
• Научная группа ATLAS (руководитель ст.научный сотрудник Бондаренко В.Г.)участвует в создании трекового детектора (руководитель проф. Долгошеин Б.А.) крупнейшего эксперимента ATLAS для поиска новых частиц – хиггсовых бозонов на ускорителе LHC (ЦЕРН).
• Научна группа STAR (руководитель ст.научный сотр. Рунцо М.Ф.) участвует в эксперименте STAR (ускоритель RHIC, BNL, США) по исследованию процессов, происходящих в сверхплотной ядерной материи, возникающей при столкновении релятивистских тяжелых ионов (золото-золото).
• Научная группа проф. Пяткова Ю.В. занимается исследованиями свойств экзотических ядер и экзотических мод деления тяжелых ядер, возникающих в ион-ионных столкновениях, на ускорителях ОИЯИ (г.Дубна), университета г.Юваскила (Финляндия), Германии, Франции.
• Научная группа доц. Каплина В.А. совместно с целым рядом других кафедр МИФИ и рядом НИИ г.Москвы занимается разработкой и внедрением в эксперимент новых типов полупроводниковых детекторов (ППД) – ППД с внутренним Гейгеровским усилением. Такие детекторы созданы, проводятся исследования их параметров и обработка технологии их изготовления, а также внедрение в эксперименты на ускорителе TESLA (ФРГ).
• Научная группа доц. Кушина В.В. занимается исследованиями первичного и вторичного тяжело-ядерного компонента космического излучения на борту международной космической станции.
• Научная группа доц. Покачалова С.Г. отрабатывает ядерно-физическую методику определения мутагенности и канцерогенности сложных химических соединений.

Перечисленные выше направления не исчерпывают интересы преподавателей и научных сотрудников кафедры – проводятся также работы в области ядерной электроники, компьютерного моделирования экспериментов, космофизического и других направлений. Во всех перечисленных работах участвуют студенты, проходящие преддипломную практику и дипломное проектирование, а также аспиранты. Студенты, проходящие практику в московских НИИ, участвуют в широком круге международных экспериментов по физике элементарных частиц, физике тяжелых ионов, физике нейтрино и многих других.