Ruski raziskovalni center (RNC) "Kurčatovski inštitut" je vodilna domača raziskovalna ustanova na področju jedrske energije. V Sovjetski zvezi je bil znan kot Inštitut za atomsko energijo. Poimenovan po jedrskem znanstveniku Igorju Kurčatovu.
Utihni atom
Ustanovil Nacionalni raziskovalni center "Kurčatovski inštitut" leta 1943 za razvoj jedrskega orožja. Do leta 1955 je bil znan pod tajnim imenom "Laboratorij št. 2 Akademije znanosti ZSSR." Večina sovjetskih jedrskih reaktorjev je bila zasnovana na inštitutu, vključno z F-1, ki je bil prvi reaktor zunaj Severne Amerike.
Od leta 1955 se na Kurčatovskem inštitutu izvajajo temeljni poskusi na področju termonuklearne fuzije in fizike plazme. Tu so bili razviti reaktorji tipa tokamak, vključno z:
- "Tokamak T-3".
- "Tokamak T-4".
Ti reaktorji so omogočili izvedbo prvih poskusov na svetu za preučevanje lastnosti plazme. T-4 je bil izstreljen leta 1968 vNovosibirsk, ki izvaja prvo kvazistacionarno termonuklearno fuzijsko reakcijo.
Pionirji znanosti
Prvi direktor NRC "Kurčatovski inštitut" je bil A. A. Logunov - izjemen sovjetski teoretični fizik, rektor Moskovske državne univerze. M. V. Lomonosov od 1977 do 1992. Pod njim je ustanova postala neodvisno znanstveno središče svetovnega razreda. Pred tem je bilo približno eno leto Raziskovalni center podružnica Moskovskega inštituta za teoretično in eksperimentalno fiziko, kjer se je leta 1958 začela gradnja protonskega sinhrotrona U-7 (prototip U-70).
Večji projekt - protonski pospeševalnik s 50 GeV - je bilo odločeno, da se začne na drugem mestu, zunaj Moskve. Veliko izjemnih znanstvenikov in inženirjev inštituta je neposredno sodelovalo pri njegovem načrtovanju in gradnji.
Ustvarjanje znanstvenega mesta
Temeljne raziskave na področju fizike visokih energij so bile vedno tesno povezane z razvojem atomske energije. Zato je vodja Laboratorija št. 2 I. V. Kurchatov, ki je stal ob izvorih sovjetskega atomskega projekta, na vse možne načine spodbujal raziskave pospeševalnikov in jih razvijal.
V 50. letih se je porodila ideja, da bi znanstveno delo koncentrirali na enem mestu. Kurčatov je bil eden tistih, ki je aktivno podpiral idejo o izgradnji protonskega superpospeševalnika 70 GeV v bližini Serpuhova, namenjenega fizikalnim raziskavam. Pri izbiri baze za pospeševalnik je bilo pregledanih približno 40 lokacij v različnih delih države. Kot rezultat, je izbira padla na mesto v bližini Serpukhova, ki se nahaja na zelo ravni in trdi skalipasma.
Celotno mesto Protvino je nastalo prav za gradnjo inštituta: v zvezi s tem je potekalo oblikovanje urbane infrastrukture, družbene, kulturne, gospodinjske, energetske in drugih sfer. Ni čudno, da ima mesto status znanstvenega mesta.
U-70 ojačevalnik
Januarja 1960 se je v bližini Serpuhova začela obsežna gradnja takrat največjega pospeševalnika na svetu. Med gradnjo so bile pod nadzorom Nacionalnega raziskovalnega centra "Kurchatov Institute" uporabljene najnovejše tehnologije. Po spominih inženirjev je bila natančnost izračunov in dela med polaganjem obroča primerljiva z izračunom leta vesoljskega plovila. Zahvaljujoč tem meritvam so graditelji sinhrotronski predor zaprli s 3 mm natančnostjo.
Pospeševalni kompleks U-70 (sprva se je imenoval Serpuhov sinhrofazotron) je bil zgrajen leta 1967 pod vodstvom A. A. Logunova. To je ogromen super kompleksen inženirski sistem. Je velikanska vakuumska komora po obodu, zvita v obroč in nameščena v elektromagnetu, ki tehta 20.000 ton. Mimogrede, pet let (do leta 1972) je bil največji na svetu.
Načelo pospeševalnika je naslednje. Ko se delci pospešujejo do hitrosti, ki je blizu svetlobni hitrosti, in sodelujejo s tarčo, se rodijo različni sekundarni delci, ki jih zabeležijo najbolj izpopolnjeni detektorji jedrskega sevanja. Po računalniški obdelavi eksperimentalnih podatkov znanstveniki obnovijo sliko interakcije pospešenega delca s snovjo in sklepajo o lastnostih intranuklearnih delcev, oparametri teoretičnih modelov temeljnih interakcij.
Dosežki in neuspehi
Številne študije o U-70 (ki še danes potekajo na inštitutu) so resnično prebojne. Že v prvih poskusih na pospeševalniku U-70 so odkrili antinukleusa helija-3 in tritija, ki vsebujeta po tri antinukleone. Kasneje je bilo odkritih več kot 20 novih delcev z edinstvenimi lastnostmi, zahvaljujoč katerih so znanstveniki lahko razložili številne procese, ki se dogajajo v vesolju.
Kmalu zatem je bil razvit projekt za nov pospeševalnik - protonsko-protonski trkalnik za energijo 3 × 3 TeV, ki bi postal najmočnejši na svetu. Do konca leta 1989 je bil velik del del opravljen, gradnja velikanskega podzemnega obroča za pospeševalnik je bila skoraj končana. Vso delo je bilo treba v 90. letih na žalost zamrzniti in okrniti. Toda izkušnje znanstvenikov in inženirjev, ki so sodelovali pri gradnji "sovjetskega trkalnika" v Protvinu, so se kasneje izkazale za zelo iskane pri ustvarjanju velikega hadronskega trkalnika v Švici.
Danes
Inštitut Kurčatov ima 27 jedrskih raziskovalnih reaktorjev, od katerih je bilo 7 razstavljenih, eden pa je bil začasno onemogočen. Po podatkih IAEA še vedno obratuje 19 reaktorjev. Inštitut Kurchatov sodeluje z nekaterimi vodilnimi ruskimi univerzami, kot so:
- Univerza Lomonosov.
- Moskovski inštitut za fiziko in tehnologijo.
- Moskovska državna tehnična univerza. Bauman.
Na njihosnova interdisciplinarnega sistema znanstvenega usposabljanja. To je na primer pripeljalo do ustanovitve oddelkov za nanotehnologijo, biotehnologijo, računalništvo in kognitivno znanost.
Inštitut Kurčatov ima doktorski študij (23 oddelkov) in podiplomski študij, kjer nudijo poglobljeno znanje na 16 specialnostih. Institucija je glavni znanstveni koordinator dejavnosti na področju nanobiotehnologij, nanosistemov in nanomaterialov v Ruski federaciji. Inštitut sodeluje v več mednarodnih raziskovalnih projektih: CERN, XFEL, FAIR, nemško-ruski laboratorij za uporabo sinhrotronskega sevanja in drugih. Glavno področje dejavnosti ustanove je raziskovanje temeljnih lastnosti snovi in elementarnih delcev z uporabo pospeševalnika nabitih delcev.
Organizacijska struktura
Do leta 1991 je bil Kurčatov inštitut podrejen Ministrstvu za atomsko energijo. Novembra 1991 je bila ustanova reorganizirana v Državni znanstveni center, ki ga je neposredno upravljala ruska vlada. V skladu z statutom organizacije zdaj njenega predsednika imenuje predsednik vlade v skladu s priporočili Rosatoma.
Februarja 2005 je bil za vodjo ustanove imenovan Mihail Kovalčuk. Inštitut Kurchatov je februarja 2007 zmagal na razpisu, da bi postal glavna organizacija, ki usklajuje prizadevanja na področju nanotehnologije v Rusiji.
