Кафедра "Прикладная Ядерная Физика"
Национальный исследовательский ядерный университет "МИФИ"

Кафедра прикладной ядерной физики за пределами Земли

Кафедра прикладной ядерной физики за пределами Земли
Кафедра прикладной ядерной физики за пределами Земли

На кафедре прикладной ядерной физики в течение нескольких десятилетий проводятся активные научные работы, направленные на разработку и применение ядерно-физических методов и регистрирующей аппаратуры для исследования и освоения космического пространства

На орбитальных станицях «Салют» и «Мир», на искусственных спутниках стояла аппаратура, созданная руками сотрудников и студентов кафедры

Для станции «Салют-6» разработан и поставлен модуль для изучения потоков нейтронов в околоземной космическом простанстве. Информация о нейтронах важна с точки зрения изучения космичееской погоды, прогнозирования радиационной обстановки, изучения Галактики в целом. Комбинированный нейтронный детектор, который можно видеть на Рисунке 1, разработан в 70-х годах. Он состоял из сцинтиллирующей пластмассы, монокристаллов 6LiI(Eu) и фотоумножителей. Студент держит в руках фотоумножитель в специальном светозащитном корпусе


Рисунок 1

Рисунок 1

В 80-х годах для работы в околоземном пространостве, совместно с НИИЯФ МГУ был разработан многослойный детектор на основе гелиевых счетчиков, содержащий четыре разнесенных блока, с автоматизированной системой сбора и обработки информации в режиме реального времаени («Рябина-4П» и блок АССОИ-М). Блоки детекторов были расположенны на внешней стороне модуля «Спектр» станциии «Мир», снимок которой приведен на Рисунке 2. Аппаратура была предназначена для исседования анизотропии потоков нейтронов в околозеином космическом пространстве и вблизи массивного объекта, которым являлась станция «Мир»

На борту станции «Мир» был установлен также комплекс для измерения потоков нейтронов с помощью композиционных делящихся детекторов "Спектр-Н"


Рисунок 2

Рисунок 2

Рисунок 3

Рисунок 3

На Рисунке 3 показано как студент готовит набор «Спектр-Н» к калибровочному эксперименту на Земле. После пребывания на станции «Мир» набор был снят 9 –й международной экспедицией в 1991 году (состав экспедиции- на Рисунке 4)


Рисунок 4

Рисунок 4

Впервые в мире на борту орбитальной станции был изучен интегральный спектр нейтронов в течение нескольких месяцев. Обработка результатов «Спектра –Н» заставила более внимательно относится к учету вклада нейтронной составляющей в радиационную опасность на борту орбитальной станции. В настоящее время на борту международной станции эксперименты по изучению нейтронной компоненты продолжаются. Похожая задача изучения спектра нейтронов и вклада нейтронов изучается, в том числе сотрудниками кафедры, в настоящее время и для регулярных рейсовых самолетов для экипажа и пассажиров

Спектрометр, созданный при непосредственном участии сотрудников кафедры, для исследования высокоэнергичных излучений Солнца на космическом аппарате КОРОНАС-ФОТОН (установка НАТАЛЬЯ-2М), был выведен на околоземную орбиту 30 января 2009 года. Общая схема КОРОНАС-ФОТОН приведена на Рисунке 5


Рисунок 5

Рисунок 5

В настоящее время проводятся работы по разработке комплекса научной аппаратуры «ГАММА-400» для исследования гамма-излучения в диапазоне высоких энергий 0,1-3000 ГэВ, старт этой международной орбитальной астрофизической обсерватории запланирован на 2023 г. Общая схема комплекса приведена на Рисунке 6. Аппаратура разрабатывается для изучения проблемы темной материи (скрытой массы) и ее детектирования во Вселенной. Для этого используются гамма-астрономические методы для регистрации процессов аннигиляции и распада гипотетических частиц темной материи. Сотрудники кафедры разрабатывали нейтронный детектор в составе «Гамма-400»


Рисунок 6

Рисунок 6