热点关注:  
放射性同位素 粒子加速器 辐照杀菌 无损检测 高新核材 辐射成像 放射诊疗 辐射育种 食品辐照保鲜 废水辐照 X射线 中广核技 中国同辐

俄罗斯科学家提核子加速器升级计划 助力探索宇宙奥秘

2026-04-21 10:18          俄罗斯 核子加速器 俄罗斯核物理

俄罗斯物理学家提出一项实验计划,旨在助力人们理解宇宙重要问题,包括测量电偶极矩(EDM)以及寻找暗物质。来自莫斯科物理技术学院、莫斯科国立核能研究大学、俄罗斯科学院核研究所、俄罗斯科学院朗道理论物理研究所和联合核研究所的科学家参与了此项研究。

核子加速器是联合核子研究所的核心设施,为超导加速器,环形加速器周长251米,专为加速重离子和原子核的实验设计。加速器的升级将使探测电偶极矩成为可能,有助于理解宇宙大爆炸后物质为何占据主导地位,同时扩大对被视为潜在暗物质粒子的轴子的搜寻范围。

测量电偶极矩需一束相干偏振光束,此前世界各地方案都要求设计复杂、专用且昂贵的装置。而此次俄罗斯科学家提出的解决方案是将磁场和电场分离到加速器的不同部分,所需设备可安装在核子加速器隧道内,无需新建设施。一篇描述该加速器升级方案的文章已发表在《原子核物理学》上。

此次改造将使核子加速器能够同时执行两项任务:作为2025年投入使用的新巨型装置NICA对撞机的有效加速注入器(增压器),同时保持其作为独立实验设施的地位,用于寻找新的物理现象。

该项目作者之一、莫斯科物理技术学院加速器物理实验室初级研究员、俄罗斯科学院核研究所研究生谢尔盖·科洛科尔奇科夫解释,为应对挑战,提议升级核子加速器的磁光结构,在实现NICA对撞机增强器主要功能外,还能实现极化控制和维持,以及开展寻找轻核(氘核和质子)电偶极矩的实验。

据他介绍,拟议升级方案将涉及以约6 - 8 GeV的较低能量运行核子加速器环,既能在270 MeV的低能量下进行寻找电偶极矩的基础实验,又能保持该设施作为NICA对撞机极化束加速器的功能。

他还称,现代化改造的关键是创造足够空间容纳直维恩滤波器,这通过缩短核子加速器中弯转磁铁总长度,并将弯转磁铁中的磁场强度提高到1.8特斯拉来实现。

在核子加速器上部署维恩滤波器(使电场和磁场垂直相交的装置),可使准冻结自旋概念成为可能,从而测量电偶极矩并寻找轴子。维恩滤波器允许在不改变束流能量的情况下控制粒子的自旋,补偿自旋偏差以探测电偶极矩信号。

如果轴子存在,会在自身周围产生微弱赝磁场,穿过加速器时会引起粒子自旋振荡,通过分析这些振荡就能探测到轴子。因此,配备维恩滤波器的升级版核子加速器可作为探测暗物质的宽带天线。


推荐阅读

俄罗斯国家放射性废物管理公司面向核能大学学生开设信息安全实习项目

俄罗斯国家原子能公司环境解决方案事业部下属的国家放射性废物管理运营公司(NO RAO)季米特洛夫格勒分公司面向俄罗斯国家研究型核能大学(MEPhI)季米特洛夫格勒工程技术学院三年级学生开设了信息系统与编程及信息安全方向的实习项目。学生将学习安全系统的信息基础设施,以及分公司自动化系统的硬件和软件组件,实习由分公司专家指导。该项目的一大亮点是学生参观了用于处理液态放射性废物的深度处置试点工业测试场地,了解了自动化系统在... 2026-06-09

多扎核电站在"核安全行业"会议上展示个人剂量监测新系统

2026年5月18日至22日,由俄罗斯国家原子能公司与车里雅宾斯克生态问题研究所联合举办的"核安全行业"会议召开。多扎核电站设计部副主任鲍里斯·诺沃肖洛夫在会上作了题为"自动化个人剂量监测系统(AIDS)领域现有及前景广阔的解决方案"的报告。诺沃肖洛夫指出,多扎核电站研发的AIDS系统是一款全面、可靠的解决方案,涵盖所有类型的监测,符合行业要求,并已在多个核设施中成功应用。会上还介绍了该企业的一项新成果——自动热释光剂量测定复合... 2026-06-09

SKIF同步辐射装置建设进入收尾阶段,首批实验站将于8月投入运行

俄罗斯总统驻西伯利亚联邦区全权代表阿纳托利·谢里舍夫在圣彼得堡国际经济论坛上宣布,正在新西伯利亚州科尔佐沃科学城建设的西伯利亚环形光子源(SKIF)共享中心将使俄罗斯科学家能够深入探索宇宙基本原理,并开发具有独特性能的材料。谢里舍夫表示,SKIF是世界级项目,俄罗斯科学家研制出了一种独特的第四代以上同步辐射光源,性能超越世界上许多同类设施。所有设备均由国内工厂制造,主要位于新西伯利亚州和托木斯克州,共有1500多家分包商参与... 2026-06-09

俄罗斯科学技术委员会会议在原子能研究院召开,聚焦核设施退役与去污技术

俄罗斯科学技术委员会会议近日在俄罗斯联邦国立原子能研究院(RADON)举行。来自RADON、莫斯科工程物理学院(MEPhI)、门捷列夫化学技术大学、莫斯科农业科学院、A.I.布尔纳兹扬联邦医学生物物理中心、托木斯克理工大学等机构的专家和代表出席会议。会议期间提交了两份关于核设施退役工作的报告。第一份报告探讨了去污作业期间放射性粒子扩散的监测方法,实际作业结果为制定人员防护补充建议提供了依据。第二份报告考察了激光去污技术在... 2026-06-08

联合核子研究所在阿斯塔纳举行全体会议,推动与哈萨克斯坦合作迈向新水平

近日,哈萨克斯坦共和国联合核子研究所(JINR)日核心活动——全体会议在阿斯塔纳举行。会议汇聚了相关政府机构、国际组织及多所顶尖高校代表,讨论长期合作成果、科研基础设施建设及高素质人才培养前景。哈萨克斯坦原子能机构副主席铁木尔·詹蒂金、外交部第一副部长叶尔詹·阿什克巴耶夫、参议院社会文化发展和科学委员会主席努尔托雷·朱西普及教育部第一副部长迈拉·梅尔杰别科娃等政府代表出席。文化和信息部副总理艾达·巴拉耶娃和... 2026-06-08

阅读排行榜