Ускорительный комплекс NICA

В ряде экспериментов в области энергии 100 ГэВ и выше получены указания на особое состояние ядерной материи, образующейся при столкновении тяжёлых ядер. Анализ данных и численное моделирование показало, что предельно возможное по температуре и барионной плотности состояние ядерной материи может быть получено в столкновениях тяжёлых ядер с энергией ~10 ГэВ. В 2005–2006 гг. в ОИЯИ начались работы над проектом ускорителя со встречными пучками ядер (коллайдера) в этом диапазоне энергии. Есть основания считать, что это будет область «новой физики» – переход адронной материи в состояние кварк-глюонной материи («плазмы» – КГП) с высокой плотностью барионов. В то же время в столкновениях на сверхвысоких энергиях (RHIC, LHC) имеет место образование горячей материи с низкой барионной плотностью.

Рис. 3. Макет комплекса коллайдера NICA

Состояние материи, исследование которого будет доступно на коллайдере NICA, по современным представлениям, существовало в природе примерно на первой микросекунде после Большого взрыва.

Новый ускорительный комплекс NICA обеспечит проведение экспериментов в следующих режимах:

1) на пучке ионов нуклотрона, выведенном на фиксированную мишень;

2) на встречных пучках ионов в коллайдере;

3) на встречных пучках поляризованных протонов и дейтронов.

Комплекс NICA (рис. 3) включает в себя следующие основные элементы:

– инжекционный комплекс;

– сверхпроводящий синхротрон – бустер;

– существующий сверхпроводящий синхротрон нуклотрон;

– коллайдер, состоящий из двух сверхпроводящих колец с двумя точками встречи пучков;

– два детектора – многоцелевой детектор (MPD) и детектор для экспериментов по физике спина частиц (Spin Physics Detector – SPD).

Инжекционный комплекс включает набор источников ионов и два линейных ускорителя. Первый, действующий линейный ускоритель, даёт протоны и ионы. Второй ускоритель, новый линейный ускоритель тяжёлых ионов, находится в стадии монтажа и запуска.

Бустер – сверхпроводящий синхротрон – предназначен для ускорения ионов до энергии 600 МэВ/н.

Коллайдер представляет собой два накопительных кольца с двумя точками встречи. Периметр каждого из колец 503 м. Коллайдер будет сооружён в здании с туннелем для его колец, двумя павильонами для детекторов и павильоном для системы электронного охлаждения пучков.