Trung tâm Nghiên cứu Nga (RNC) "Viện Kurchatov" là một viện nghiên cứu hàng đầu trong nước trong lĩnh vực năng lượng hạt nhân. Ở Liên Xô, nó được gọi là Viện Năng lượng Nguyên tử. Được đặt theo tên nhà khoa học hạt nhân Igor Kurchatov.
Làm yên lặng nguyên tử
Thành lập Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia "Viện Kurchatov" vào năm 1943 để phát triển vũ khí hạt nhân. Cho đến năm 1955, nó được biết đến với cái tên bí mật "Phòng thí nghiệm số 2 của Viện Hàn lâm Khoa học Liên Xô." Hầu hết các lò phản ứng hạt nhân của Liên Xô đều được thiết kế tại viện này, bao gồm cả F-1, là lò phản ứng đầu tiên bên ngoài Bắc Mỹ.
Kể từ năm 1955, các thí nghiệm cơ bản trong lĩnh vực nhiệt hạch và vật lý plasma đã được thực hiện tại Viện Kurchatov. Tại đây, các lò phản ứng kiểu tokamak đã được phát triển, bao gồm:
- "Tokamak T-3".
- "Tokamak T-4".
Những lò phản ứng này có thể tiến hành các thí nghiệm đầu tiên trên thế giới để nghiên cứu các đặc tính của plasma. T-4 được ra mắt vào năm 1968 tạiNovosibirsk, tiến hành phản ứng nhiệt hạch bán tĩnh đầu tiên.
Tiên phong của Khoa học
Giám đốc đầu tiên của "Viện Kurchatov" NRC là A. A. Logunov - một nhà vật lý lý thuyết xuất sắc của Liên Xô, hiệu trưởng Đại học Tổng hợp Moscow. M. V. Lomonosov từ năm 1977 đến năm 1992. Dưới thời ông, tổ chức này đã trở thành một trung tâm khoa học độc lập tầm cỡ thế giới. Trước đó, khoảng một năm, Trung tâm Nghiên cứu là một chi nhánh của Viện Vật lý Lý thuyết và Thực nghiệm Mátxcơva, nơi bắt đầu chế tạo đồng bộ proton U-7 (nguyên mẫu U-70) vào năm 1958.
Một dự án lớn hơn - máy gia tốc proton 50 GeV - đã được quyết định triển khai tại một địa điểm khác, ngoại ô Moscow. Nhiều nhà khoa học và kỹ sư xuất sắc của viện đã trực tiếp tham gia thiết kế và xây dựng.
Tạo Thành phố Khoa học
Nghiên cứu cơ bản trong lĩnh vực vật lý năng lượng cao luôn có mối liên hệ chặt chẽ với sự phát triển của năng lượng nguyên tử. Do đó, người đứng đầu Phòng thí nghiệm số 2, I. V. Kurchatov, người đứng đầu khởi xướng dự án nguyên tử của Liên Xô, đã thúc đẩy nghiên cứu về máy gia tốc theo mọi cách có thể và phát triển chúng.
Vào những năm 50, nảy sinh ý tưởng tập trung công việc khoa học vào một chỗ. Kurchatov là một trong những người tích cực ủng hộ ý tưởng xây dựng máy siêu gia tốc proton 70 GeV gần Serpukhov, nhằm mục đích nghiên cứu vật lý. Khi chọn cơ sở cho máy gia tốc, khoảng 40 địa điểm ở các vùng khác nhau của đất nước đã được kiểm tra. Kết quả là, sự lựa chọn rơi vào địa điểm gần Serpukhov, nằm trên một tảng đá rất bằng phẳng và cứnggiống.
Toàn bộ thành phố Protvino được tạo ra chính xác với mục đích xây dựng viện: liên quan đến việc hình thành cơ sở hạ tầng đô thị, xã hội, văn hóa, hộ gia đình, năng lượng và các lĩnh vực khác đã diễn ra. Không có gì ngạc nhiên khi thành phố có vị thế là một thành phố khoa học.
Tăng cường U-70
Vào tháng 1 năm 1960, một công trình xây dựng quy mô lớn của máy gia tốc lớn nhất thế giới vào thời điểm đó đã bắt đầu gần Serpukhov. Trong quá trình xây dựng, dưới sự giám sát của Trung tâm Nghiên cứu Quốc gia "Viện Kurchatov", các công nghệ mới nhất đã được sử dụng. Theo hồi ký của các kỹ sư, độ chính xác của các tính toán và công việc trong quá trình đặt chiếc nhẫn có thể so sánh với việc tính toán chuyến bay của một con tàu vũ trụ. Nhờ những phép đo này, các nhà xây dựng đã đóng đường hầm đồng bộ hóa với độ chính xác 3 mm.
Tổ hợp máy gia tốc U-70 (lúc đầu được gọi là Serpukhov Synchrophasotron) được chế tạo vào năm 1967 dưới sự lãnh đạo của A. A. Logunov. Đây là một hệ thống kỹ thuật siêu phức tạp khổng lồ. Nó là một buồng chân không khổng lồ bao quanh chu vi, cuộn lại thành vòng và đặt trong một nam châm điện nặng 20.000 tấn. Nhân tiện, trong năm năm (cho đến năm 1972), nó là lớn nhất trên thế giới.
Nguyên tắc của máy gia tốc như sau. Khi các hạt được gia tốc tới tốc độ gần bằng tốc độ ánh sáng và tương tác với mục tiêu, một loạt các hạt thứ cấp được sinh ra, chúng được ghi lại bởi các máy dò bức xạ hạt nhân tinh vi nhất. Sau khi máy tính xử lý dữ liệu thí nghiệm, các nhà khoa học khôi phục lại bức tranh về sự tương tác của một hạt gia tốc với vật chất, đưa ra kết luận về các đặc tính của hạt nội hạt nhân, vềcác tham số của mô hình lý thuyết về các tương tác cơ bản.
Thành tựu và thất bại
Nhiều nghiên cứu về U-70 (vẫn đang được tiến hành tại viện ngày nay) thực sự mang tính đột phá. Ngay trong các thí nghiệm đầu tiên ở máy gia tốc U-70, các phản hạt nhân heli-3 và triti đã được phát hiện, mỗi loại chứa ba phản hạt nhân. Sau đó, hơn 20 hạt mới với các đặc tính độc đáo đã được phát hiện, nhờ đó các nhà khoa học có thể giải thích một số quá trình xảy ra trong vũ trụ.
Ngay sau đó, một dự án được phát triển cho một máy gia tốc mới - một máy va chạm proton-proton cho năng lượng 3 × 3 TeV, sẽ trở thành loại mạnh nhất trên thế giới. Đến cuối năm 1989, một phần công việc đáng kể đã được hoàn thành, việc xây dựng một vòng ngầm khổng lồ cho máy gia tốc gần như đã hoàn thành. Thật không may, tất cả công việc đã phải bị đóng băng và cắt giảm vào những năm 90. Tuy nhiên, kinh nghiệm của các nhà khoa học và kỹ sư liên quan đến việc chế tạo "máy va chạm của Liên Xô" ở Protvino sau này hóa ra lại được yêu cầu rất nhiều khi tạo ra Máy va chạm Hadron Lớn ở Thụy Sĩ.
Hôm nay
Viện Kurchatov có 27 lò phản ứng nghiên cứu hạt nhân, trong đó 7 lò đã được tháo dỡ và một lò tạm thời bị vô hiệu hóa. 19 lò phản ứng vẫn đang hoạt động theo IAEA. Viện Kurchatov hợp tác với một số trường đại học hàng đầu của Nga, chẳng hạn như:
- Đại học Lomonosov.
- Viện Vật lý và Công nghệ Moscow.
- Đại học Kỹ thuật Nhà nước Moscow. Bauman.
Trên chúngcơ sở của một hệ thống đào tạo khoa học liên ngành. Ví dụ, điều này đã dẫn đến việc thành lập các khoa công nghệ nano, công nghệ sinh học, khoa học máy tính và khoa học nhận thức.
Viện Kurchatov có các nghiên cứu tiến sĩ (23 khoa) và nghiên cứu sau đại học, nơi cung cấp kiến thức chuyên sâu về 16 chuyên ngành. Học viện là điều phối viên khoa học chính của các hoạt động trong lĩnh vực công nghệ nano, hệ thống nano và vật liệu nano ở Liên bang Nga. Viện tham gia vào một số dự án nghiên cứu quốc tế: CERN, XFEL, FAIR, phòng thí nghiệm Đức-Nga về việc sử dụng bức xạ synctron và các dự án khác. Lĩnh vực hoạt động chính của tổ chức là nghiên cứu về các đặc tính cơ bản của vật chất và các hạt cơ bản bằng cách sử dụng máy gia tốc hạt tích điện.
Cơ cấu tổ chức
Cho đến năm 1991, Viện Kurchatov trực thuộc Bộ Năng lượng Nguyên tử. Tháng 11 năm 1991, cơ sở được tổ chức lại thành Trung tâm Khoa học Nhà nước, do chính phủ Nga trực tiếp quản lý. Theo điều lệ của tổ chức, chủ tịch của tổ chức hiện do thủ tướng bổ nhiệm theo đề xuất của Rosatom.
Vào tháng 2 năm 2005, Mikhail Kovalchuk được bổ nhiệm làm người đứng đầu tổ chức. Viện Kurchatov đã thắng thầu vào tháng 2 năm 2007 để trở thành tổ chức chính điều phối các nỗ lực trong lĩnh vực công nghệ nano ở Nga.
