Russian Research Center (RNC) "Kurchatov Institute" is een toonaangevende binnenlandse onderzoeksinstelling op het gebied van kernenergie. In de Sovjet-Unie stond het bekend als het Instituut voor Atoomenergie. Vernoemd naar nucleair wetenschapper Igor Kurchatov.
Stil het atoom
Opgericht in 1943 het National Research Center "Kurchatov Institute" om kernwapens te ontwikkelen. Tot 1955 was het bekend onder de geheime naam "Laboratorium nr. 2 van de USSR Academy of Sciences." De meeste Sovjet-kernreactoren zijn ontworpen door het instituut, inclusief de F-1, de eerste reactor buiten Noord-Amerika.
Sinds 1955 worden in het Kurchatov Instituut fundamentele experimenten uitgevoerd op het gebied van thermonucleaire fusie en plasmafysica. Het was hier dat reactoren van het tokamak-type werden ontwikkeld, waaronder:
- "Tokamak T-3".
- "Tokamak T-4".
Deze reactoren maakten het mogelijk om 's werelds eerste experimenten uit te voeren om de eigenschappen van plasma te bestuderen. T-4 werd gelanceerd in 1968 inNovosibirsk, die de eerste quasi-stationaire thermonucleaire fusiereactie uitvoert.
Pioniers van de wetenschap
De eerste directeur van het NRC "Kurchatov Institute" was A. A. Logunov - een uitstekende Sovjet-theoretisch fysicus, rector van de Staatsuniversiteit van Moskou. M. V. Lomonosov van 1977 tot 1992. Onder hem werd de instelling een onafhankelijk wetenschappelijk centrum van wereldklasse. Daarvoor was het onderzoekscentrum ongeveer een jaar lang een tak van het Moskouse Instituut voor Theoretische en Experimentele Fysica, waar de bouw van de U-7 proton-synchrotron (prototype U-70) in 1958 begon.
Er werd besloten een groter project - een 50 GeV protonversneller - te lanceren op een andere locatie, buiten Moskou. Veel vooraanstaande wetenschappers en ingenieurs van het instituut waren direct betrokken bij het ontwerp en de constructie ervan.
Een wetenschapsstad creëren
Fundamenteel onderzoek op het gebied van hoge-energiefysica is altijd nauw verbonden geweest met de ontwikkeling van atoomenergie. Daarom promootte het hoofd van laboratorium nr. 2, I. V. Kurchatov, die aan de basis stond van het Sovjet-atoomproject, op alle mogelijke manieren onderzoek naar versnellers en ontwikkelde ze.
In de jaren 50 ontstond het idee om wetenschappelijk werk op één plek te concentreren. Kurchatov was een van degenen die actief het idee ondersteunde om een 70 GeV proton-superversneller te bouwen in de buurt van Serpukhov, bedoeld voor fysiek onderzoek. Bij het kiezen van een basis voor de accelerator zijn ongeveer 40 locaties in verschillende delen van het land onderzocht. Als gevolg hiervan viel de keuze op de site bij Serpukhov, gelegen op een zeer vlakke en harde rotsachtigeras.
De hele stad Protvino is precies gemaakt met het doel het instituut te bouwen: in verband hiermee vond de vorming van stedelijke infrastructuur, sociale, culturele, huishoudelijke, energie- en andere sferen plaats. Geen wonder dat de stad de status van wetenschapsstad heeft.
U-70 booster
In januari 1960 begon een grootschalige constructie van de destijds grootste versneller ter wereld in de buurt van Serpukhov. Tijdens de bouw, onder toezicht van het National Research Center "Kurchatov Institute", werden de nieuwste technologieën gebruikt. Volgens de memoires van ingenieurs was de nauwkeurigheid van berekeningen en werk tijdens het leggen van de ring vergelijkbaar met de berekening van de vlucht van een ruimtevaartuig. Dankzij deze metingen sloten de bouwers de synchrotrontunnel met een nauwkeurigheid van 3 mm.
Het U-70-versnellercomplex (aanvankelijk heette het de Serpukhov Synchrophasotron) werd in 1967 gebouwd onder leiding van A. A. Logunov. Dit is een enorm supercomplex technisch systeem. Het is een gigantische vacuümkamer rond de omtrek, opgerold tot een ring en geplaatst in een elektromagneet van 20.000 ton. Tussen haakjes, vijf jaar lang (tot 1972) was het de grootste ter wereld.
Het principe van het gaspedaal is als volgt. Wanneer deeltjes worden versneld tot snelheden die dicht bij de lichtsnelheid liggen en een interactie aangaan met het doelwit, wordt een verscheidenheid aan secundaire deeltjes geboren, die worden geregistreerd door de meest geavanceerde nucleaire stralingsdetectoren. Na computerverwerking van experimentele gegevens herstellen wetenschappers het beeld van de interactie van een versneld deeltje met materie, trekken ze conclusies over de eigenschappen van intranucleaire deeltjes, overparameters van theoretische modellen van fundamentele interacties.
Prestaties en mislukkingen
Veel studies over de U-70 (die vandaag de dag nog steeds aan de gang zijn in het instituut) zijn een echte doorbraak. Al in de eerste experimenten aan de U-70-versneller werden helium-3 en tritium antinucleï ontdekt, die elk drie antinucleonen bevatten. Later werden meer dan 20 nieuwe deeltjes met unieke eigenschappen ontdekt, waardoor wetenschappers een aantal processen in het universum konden verklaren.
Kort daarna werd een project ontwikkeld voor een nieuwe versneller - een proton-proton-botser voor een energie van 3 × 3 TeV, die de krachtigste ter wereld zou worden. Tegen het einde van 1989 was een aanzienlijk deel van het werk voltooid, de constructie van een gigantische ondergrondse ring voor de versneller was bijna voltooid. Al het werk moest helaas in de jaren 90 worden bevroren en ingeperkt. De ervaring van wetenschappers en ingenieurs die betrokken waren bij de bouw van de "Sovjet-collider" in Protvino bleek later echter erg in trek bij het maken van de Large Hadron Collider in Zwitserland.
Vandaag
Het Kurchatov Instituut heeft 27 nucleaire onderzoeksreactoren, waarvan er 7 zijn ontmanteld en één tijdelijk is uitgeschakeld. Volgens de IAEA zijn nog 19 reactoren in bedrijf. Het Kurchatov Instituut werkt samen met enkele van de meest vooraanstaande Russische universiteiten, zoals:
- Lomonosov Universiteit.
- Moskou Instituut voor Natuurkunde en Technologie.
- Moskou State Technical University. Bauman.
Op hende basis van een interdisciplinair systeem van wetenschappelijke opleiding. Dit leidde bijvoorbeeld tot de oprichting van afdelingen nanotechnologie, biotechnologie, informatica en cognitieve wetenschappen.
Het Kurchatov Instituut heeft doctoraatsstudies (23 afdelingen) en postdoctorale studies, waar ze diepgaande kennis bieden in 16 specialiteiten. De instelling is de belangrijkste wetenschappelijke coördinator van activiteiten op het gebied van nanobiotechnologieën, nanosystemen en nanomaterialen in de Russische Federatie. Het Instituut neemt deel aan verschillende internationale onderzoeksprojecten: CERN, XFEL, FAIR, het Duits-Russische laboratorium voor het gebruik van synchrotronstraling en andere. Het belangrijkste werkterrein van de instelling is onderzoek naar de fundamentele eigenschappen van materie en elementaire deeltjes met behulp van een geladen deeltjesversneller.
Organisatiestructuur
Tot 1991 was het Kurchatov Instituut ondergeschikt aan het Ministerie van Atoomenergie. In november 1991 werd de instelling gereorganiseerd in het Staats Wetenschappelijk Centrum, dat rechtstreeks door de Russische regering wordt beheerd. In overeenstemming met het handvest van de organisatie wordt de voorzitter nu benoemd door de premier in overeenstemming met de aanbevelingen van Rosatom.
In februari 2005 werd Mikhail Kovalchuk aangesteld als hoofd van de instelling. Het Kurchatov Instituut won in februari 2007 een aanbesteding om de belangrijkste organisatie te worden die de inspanningen op het gebied van nanotechnologie in Rusland coördineert.