Ruski istraživački centar (RNC) "Kurčatovski institut" vodeća je domaća istraživačka institucija u području nuklearne energije. U Sovjetskom Savezu bio je poznat kao Institut za atomsku energiju. Ime je dobio po nuklearnom znanstveniku Igoru Kurchatovu.
Utišaj atom
Osnovan Nacionalni istraživački centar "Kurčatovski institut" 1943. za razvoj nuklearnog oružja. Do 1955. bio je poznat pod tajnim nazivom "Laboratorij br. 2 Akademije znanosti SSSR-a". Većina sovjetskih nuklearnih reaktora projektirana je u institutu, uključujući F-1, koji je bio prvi reaktor izvan Sjeverne Amerike.
Od 1955. godine, temeljni eksperimenti u području termonuklearne fuzije i fizike plazme provode se u Institutu Kurchatov. Ovdje su razvijeni reaktori tipa tokamak, uključujući:
- "Tokamak T-3".
- "Tokamak T-4".
Ovi reaktori omogućili su provođenje prvih svjetskih pokusa za proučavanje svojstava plazme. T-4 je lansiran 1968. godineNovosibirsk, provodi prvu kvazistacionarnu reakciju termonuklearne fuzije.
Pioniri znanosti
Prvi direktor NRC "Kurčatovskog instituta" bio je A. A. Logunov - izvanredni sovjetski teorijski fizičar, rektor Moskovskog državnog sveučilišta. M. V. Lomonosov od 1977. do 1992. godine. Pod njim je institucija postala neovisno znanstveno središte svjetske klase. Prije toga, otprilike godinu dana, Istraživački centar je bio podružnica Moskovskog instituta za teorijsku i eksperimentalnu fiziku, gdje je 1958. započela izgradnja protonskog sinhrotrona U-7 (prototip U-70).
Odlučeno je da se veći projekt - protonski akcelerator od 50 GeV - pokrene na drugom mjestu, izvan Moskve. Mnogi istaknuti znanstvenici i inženjeri instituta bili su izravno uključeni u njegovo projektiranje i izgradnju.
Stvaranje znanstvenog grada
Fundamentalna istraživanja u području fizike visokih energija uvijek su bila usko povezana s razvojem atomske energije. Stoga je voditelj Laboratorija br. 2, I. V. Kurchatov, koji je stajao na počecima sovjetskog atomskog projekta, na sve moguće načine promovirao istraživanja akceleratora i razvijao ih.
50-ih godina pojavila se ideja da se znanstveni rad koncentrira na jednom mjestu. Kurčatov je bio jedan od onih koji su aktivno podržavali ideju izgradnje protonskog superakceleratora od 70 GeV u blizini Serpuhova, namijenjenog za fizička istraživanja. Prilikom odabira baze za akcelerator ispitano je oko 40 lokacija u različitim dijelovima zemlje. Kao rezultat toga, izbor je pao na mjesto u blizini Serpukhova, smješteno na vrlo ravnoj i tvrdoj stijenipasmina.
Cijeli grad Protvino nastao je upravo u svrhu izgradnje instituta: u vezi s tim došlo je do formiranja urbane infrastrukture, društvene, kulturne, kućanske, energetske i druge sfere. Nije ni čudo što grad ima status znanstvenog grada.
U-70 pojačalo
U siječnju 1960. u blizini Serpuhova započela je velika izgradnja najvećeg akceleratora na svijetu u to vrijeme. Tijekom izgradnje, pod nadzorom Nacionalnog istraživačkog centra "Kurchatov institut", korištene su najnovije tehnologije. Prema memoarima inženjera, točnost proračuna i rada tijekom polaganja prstena bila je usporediva s proračunom leta svemirske letjelice. Zahvaljujući ovim mjerenjima, graditelji su zatvorili sinkrotronski tunel s točnošću od 3 mm.
Kompleks akceleratora U-70 (isprva se zvao Serpuhov sinkrofazotron) izgrađen je 1967. pod vodstvom A. A. Logunova. Ovo je ogroman super složen inženjerski sustav. To je divovska vakuumska komora po obodu, smotana u prsten i smještena u elektromagnet težak 20.000 tona. Inače, pet godina (do 1972.) bio je najveći na svijetu.
Princip akceleratora je sljedeći. Kada se čestice ubrzaju do brzina bliskih brzini svjetlosti i stupe u interakciju s metom, rađaju se razne sekundarne čestice koje bilježe najsofisticiraniji detektori nuklearnog zračenja. Nakon računalne obrade eksperimentalnih podataka, znanstvenici obnavljaju sliku interakcije ubrzane čestice s materijom, donoseći zaključke o svojstvima intranuklearnih čestica, oparametri teorijskih modela temeljnih interakcija.
Postignuća i neuspjesi
Mnoge studije o U-70 (koje se i danas odvijaju na institutu) uistinu su revolucionarne. Već u prvim pokusima na akceleratoru U-70 otkriveni su antinukleusi helija-3 i tricija koji sadrže po tri antinukleona. Kasnije je otkriveno više od 20 novih čestica s jedinstvenim svojstvima, zahvaljujući kojima su znanstvenici uspjeli objasniti niz procesa koji se događaju u svemiru.
Ubrzo nakon toga razvijen je projekt za novi akcelerator - proton-protonski sudarač za energiju 3 × 3 TeV, koji će postati najmoćniji na svijetu. Do kraja 1989. godine završen je značajan dio posla, gotovo je završena izgradnja divovskog podzemnog prstena za akcelerator. Sav posao je, nažalost, morao biti zamrznut i obustavljen 90-ih. Međutim, kasnije se pokazalo da je iskustvo znanstvenika i inženjera uključenih u izgradnju "sovjetskog sudarača" u Protvinu bilo vrlo traženo prilikom stvaranja Velikog hadronskog sudarača u Švicarskoj.
Danas
Institut Kurčatov ima 27 nuklearnih istraživačkih reaktora, od kojih je 7 demontirano, a jedan je privremeno onesposobljen. Prema IAEA-i, 19 reaktora još uvijek radi. Institut Kurchatov surađuje s nekim od vodećih ruskih sveučilišta, kao što su:
- Sveučilište Lomonosov.
- Moskovski institut za fiziku i tehnologiju.
- Moskovsko državno tehničko sveučilište. Bauman.
Na njimatemelj interdisciplinarnog sustava znanstvenog usavršavanja. Na primjer, to je dovelo do stvaranja odjela za nanotehnologiju, biotehnologiju, informatiku i kognitivnu znanost.
Institut Kurchatov ima doktorski studij (23 odjela) i poslijediplomski studij, gdje se pružaju dubinska znanja iz 16 specijalnosti. Ustanova je glavni znanstveni koordinator aktivnosti u području nanobiotehnologija, nanosustava i nanomaterijala u Ruskoj Federaciji. Institut sudjeluje u nekoliko međunarodnih istraživačkih projekata: CERN, XFEL, FAIR, Njemačko-ruski laboratorij za korištenje sinkrotronskog zračenja i drugi. Glavno područje djelovanja ustanove je istraživanje temeljnih svojstava materije i elementarnih čestica pomoću akceleratora nabijenih čestica.
Organizaciona struktura
Do 1991. Institut Kurchatov bio je podređen Ministarstvu za atomsku energiju. U studenom 1991. ustanova je reorganizirana u Državni znanstveni centar, kojim izravno upravlja ruska vlada. U skladu sa statutom organizacije, njezinog predsjednika sada imenuje premijer u skladu s preporukama Rosatoma.
U veljači 2005. Mikhail Kovalchuk imenovan je voditeljem institucije. Institut Kurchatov pobijedio je na natječaju u veljači 2007. kako bi postao glavna organizacija koja koordinira napore u području nanotehnologije u Rusiji.
