ПРОГРАММА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ ПРЕЗИДИУМА РАН

Физика высоких энергий и нейтринная астрофизика

Структура Программы фундаментальных исследований президиума РАН
"Физика высоких энергий и нейтринная астрофизика" на 2015-2016 г.г.

№ п/пНаправления и проекты Организации исполнители Руководитель проектаОжидаемые результаты

1. Направление: 15. Современные проблемы ядерной физики.
 1. Высшие симметрии и голографический принцип в моделях фундаментальных взаимодействий ФИАНМ.А.ВасильевРазработка принципа голографической дуальности в квантовой теории поля и гравитации, на основе свойств гауссового функционального интеграла и его многопетлевых обобщений.
Построение развернутой формулировки двумерных конформных полей.
 2. Генерация нейтрино в вырожденных звездах и остатках сверхновых звездФТИ им. А.Ф. Иоффе РАНД.Г.Яковлев, А.М. Быков Расчет генерации нейтринного излучения при бета-процессах на атомных ядрах в оболочках нейтронных звезд и в ядрах белых карликов.
 3. Новые физические и астрофизические ограничения на аксионоподобные частицыГАО РАН Ю.Н.ГнединВыполнение экспериментов в Лаборатории Физики Университета Парайба (Бразилия) по исследованию зависимости взаимодействия Казимира-Полдера от атомной структуры экспериментального материала.
Определение ограничений на константы взаимодействия аксиона с нуклонами.
 4. Теоретическое и экспериментальное исследование физики гравитационного взаимодействия ультрахолодного антиводорода ФИАНО.Д.ДалькаровБудут продолжены работы по глубокому охлаждению атомов водорода, созданию криогенного пучка атомов водорода в ФИАНе и теоретическому исследованию эффектов отражения от материальной поверхности
 5. Проект: Изучение гравитационных свойств антиматерии на установке AEGIS в ЦЕРНе.ИЯИ РАН В.А.Матвеев Разработка методов генерации ультра-холодного триплетного состояния позитрония.
 6. Поиск легкой темной материи на установке P348 в ЦЕРНе.ИЯИ РАНВ.А.МатвеевПроведение подготовительных работ по запуску установки и проведение счеансов на пучке Н4 в ЦЕРН.
 7. Экспериментальные исследования на детекторе Компактный Мюонный Соленоид (КМС)ИЯИ РАНН.В. Красников,
В.А. Матвеев
Набор статистики и обработка первых экспериментальных данных с энергией 13 ТэВ для сигнатуры с двумя изолированными лептонами и двумя адронными ливнями, используемой для поиска правого WR бозона и стерильного нейтрино.
 8. Поиск новой физики в распадах заряженных каонов в эксперименте NA62 (ЦЕРН)ИЯИ РАНЮ.Г.Куденко Планируется завершить работу над созданием детектора NEWCHOD, смонтировать его на каонном канале, отладить и запустить в работу. Новый годоскоп позволит проводить набор статистики с максимальной интенсивностью пучка.
 9. Разработка и создание новых нейтринных детекторов в проекте LBNO DEMO, эксперимент WA105 (ЦЕРН). )ИЯИ РАН Ю.Г.КуденкоЗавершение создания прототипа магнитного нейтринного детектора BABY-MIND, состоящего из 9000 сцинтилляционных пластин размером 1000*10*7 мм3 со спектросмещающими волокнами Y11 и лавинными фотодиодами МРРС рабочей областью 1 мм2. Сборка детектора в ЦЕРНЕ, подготовка к сеансу на пучку заряженных частиц. Ожидается получить высокий световыход и хорошее временное разрешение детекторов.
 10. Исследование СР-нарушения и поиск новой физики в редких распадах В-мезонов в эксперименте БАК-би на Большом адронном коллайдере.ИЯИ РАНЕ.Н.ГущинБудет существенно улучшена точность измерения многих ключевых параметров в B- и D-секторах за пределами возможностей В-фабрик. Также будет получены первые данные о Bs системе.
 11. Исследование энергетической зависимости множественности частиц и плотности их распределения по псевдобыстроте от энергии в pp, p-Pb и в Pb+Pb столкновениях на установке ALICEИЯИ РАНА.Б.КурепинПосле модернизации детекторов 2013-2014 годов новые более точные экспериментальные данные по быстротным распределениям частиц, в частности, для вылетающих вперёд частиц могут быть получены с помощью переднего детектора Т0
 12. Исследование рождения адронов в адрон-ядерных и ядро-ядерных взаимодействиях на ускорителе SPS в ЦЕРНИЯИ РАНФ.Ф.ГуберБудут получены новые экспериментальные данные для реакции Ar +Sc при 5 энергиях ядер аргона в диапазоне 13-150 АГэВ. Будет проведена модернизация существующей считывающей электроники адронного калориметра на новую электронику DRS4.
 13. Обработка и анализ экспериментальных данных коллаборации КМС по взаимодействиям протонов и ядер и их теоретическая интерпретация в сочетании с данными других коллабораций.ФИАНС.В.РусаковПродолжить обработку и анализ экспериментальных данных, полученных с помощью детектора КМС. В частности, исследовать импульсный дисбаланс струй в протон - протонных столкновениях как функции множественности, рассмотреть наблюдаемые фоновые события в зависимости от импульса и псевдобыстроты триггерной струи, а также от множественности событий.
 14. Изучение свойств хиггсовского бозона с массой 125 ГэВ и поиск новых бозонов в канале распада на четыре лептона с детектором АТЛАС на Большом Адронном Коллайдере.ИЯФ СО РАНЮ.А.ТихоновБудет продолжена работа по повышению эффективности реконструкции и идентификации лептонов (прежде всего электронов) низких энергий в детекторе АТЛАС.
Будут сделаны выводы о степени согласия данных с предсказаниями Стандартной Модели.
 15. Модернизации торцевого жидкоаргонового калориметра и внутреннего трекера детектора АТЛАС Большого Адронного Коллайдера ЦЕРН для экспериментальных исследований рождения и распада новых тяжелых частиц в условиях повышенной светимостиФИАН А.В.БагуляУчастие в экспериментах с торцевым жидкоаргоновым адронным калориметром детектора АТЛАС: работа в сменах и экспертные дежурства.
В рамках работ первой фазы модернизации жидкоаргонового калориметра детектора АТЛАС в 2015 г. будут выполнены работы по сборке и испытанию партии пробных оптических кабелей с распечаткой рефлектограмм по каждому волокну.
 16. Исследование физической природы влияния потоков космических лучей и заряженных частиц на атмосферные процессы. Эксперимент CLOUD/PS215 в ЦЕРНеФИАНВ.С.МахмутовПроведение ряда новых экспериментов, целью которых является исследование (а) роли различных органических соединений в глобальной нуклеации, (б) вклада ионов в процессы зарождения и формирования центров конденсации и ледяных ядер, (в) критических уровней влажности, температуры и концентраци NOx в процессах нуклеации, (г) процесса нуклеации при низких температурах, соответствующих температурам земной стратосферы и мезосферы
 17. Изучение взаимодействий тау-нейтрино и разработка детекторов для поиска новых гипотетических частиц - (эксперименты OPERA, SHiP и P348).ФИАНН. Г.ПолухинаЗапланировано дальнейшее изучение νμ→νe осцилляций, исследование годовых модуляций космических лучей, анализ данных по атмосферным нейтрино. Будут продолжены работы по расчету статистической значимости наблюдения эффекта появления ντ методом многомерной байесовой классификации.
 18. Поддержка и развитие детекторов, разработка программного обеспечения и поддержка Грид технологий для эксперимента ATLAS на Большом Адронном Коллайдере в ЦЕРН.ФИАНА .П.ШмелеваБудет осуществляться поддержка работы газовой системы TRT. Настройка текущих каналов при помощи системы удаленного контроля, разработанной при непосредственном участии сотрудников нашей группы.
 19. Проект "Модернизация адронного калориметра установки CMS"ИЯИ РАН А.С.ПашеньковУчастие в модернизации электромагнитного и адронного калориметров установки CMS: модернизация стенда для измерения характеристик радиационного повреждения новых образцов кристаллов для электромагнитного калориметра, разработка проекта стенда для комплексных измерений образцов фотоприемников для адронного калориметра.
 20. Разработка и создание измерителей формы сгустков для линейного ускорителя Linac-4 ЦЕРН и исследование продольного движения в ускорителе.ИЯИ РАНА.Ф.ФещенкоБудет завершено изготовление измерителя, выполнены сборка и лабораторные испытания в ИЯИ РАН, после чего оборудование будет отправлено в ЦЕРН. Во втором полугодии 2015 года будет выполнена сборка и лабораторные испытания измерителя в ЦЕРН.
 21. Перспективные радиационно-стойкие полупроводниковые детекторы для коллайдерных экспериментов. ФТИ им. А.Ф. Иоффе РАНчл.-к. РАН А.Г. Забродский Начаты работы на новом направлении по исследованию радиационной аморфизации кремния. Будут развиты новые технологии.
 22. Разработка нового поколения систем защиты сверхпроводящих магнитов БАК на современной элементной базе, а также разработка систем защиты магнитов в рамках проекта HL-LHC.ИЯФ СО РАНЕ.Б.ЛевичевРазработка новых систем вывода энергии для 15 кА сверхпроводящих дипольных и квадрупольных магнитов.
 23. Исследование нейтринного излучения Солнца и нестандартных свойств нейтрино ИЯИ РАН чл.-к. РАН В.Н.ГавринИсследование возможности создания искусственных источников нейтрино на основе Zn65. Разработка проектов BEST, BEST-2.
 24. Байкальский нейтринный экспериментИЯИ РАНчл.-к. РАН Г.В.Домогацкий Введен в эксплуатацию на оз. Байкал в режиме долговременного набора данных нейтринный телескоп с эффективным объемом в 0.04 куб.км для регистрации нейтрино астрофизической природы.
 25. Исследования спектра массовых состояний нейтрино: эксперимент "Троицк ню-масс".ИЯИ РАНВ.С. ПантуевПланируется завершить модернизацию системы медленного контроля над параметрами температур и вакуума установки "Троицк ню-масс". Подготовить рабочую документацию на помещение для работы с изотопами водорода с минимально значимой активностью. Запустить электронную пушку до 20 кэВ с разбросом энергий менее 0.5 В. Завершить измерения рассеяния электронов с энергией до 20 кэВ на изотопах водорода.
 26. Поиск всплесков гравитационного излучения на подземном детекторе ОГРАНИЯИ РАНЛ.Б.Безруков, В.Н.Руденко Окончание монтажа, наладка и начало эксплуатации детектора OGRAN в подземной лаборатории БНО ИЯИ РАН
 27. Неускорительная физика частиц: двойной безнейтринный бета распад ядер, осцилляции реакторных нейтрино. ИЯИ РАН Л.Б.Безруков, В.В. СиневУчастие в монтаже второй стадии эксперимента GERDA в Италии, участие в эксплуатации и обработке данных эксперимента Double Shooz во Франции.
 28. Изучение космических лучей сверхвысоких энергий международной коллаборацией "Telescope array" ИЯИ РАНчл.-к. РАН И.И. ТкачевУчастие в эксплуатации и обработке данных установки "Telescope array" в США.
Получение и анализ спектра космических лучей в гибридном наборе данных. Разработка статистических методов анализа химического состава широких атмосферных ливней на основе данных наземной решетки
 29. Разработка и создание высокогорной установки PRISMA-LHAASO для изучения космических лучей в рамках международного проекта LHAASOИЯИ РАНЮ.В.СтенькинУчастие в разработке и создании высокогорной установки PRISMA-LHAASO в Китае. Планируется создание эн-детекторов на основе пробной партии нового сцинтиллятора, адаптированных к работе в условиях высокогорья, отладка методики эксперимента и системы сбора данных и алгоритмов обработки экспериментальных данных.
 30. Осцилляционные эксперименты с интенсивными пучками нейтрино и антинейтрино на протонном ускорителе JPARC (Япония)ИЯИ РАНЮ.Г.КуденкоБудут измерены параметры осцилляций мюонных антинейтрино в электронные антинейтрино. Это будет первый результат, характеризующий появления электронных антинейтрино в пучке мюонных антинейтрино. Сравнение параметров осцилляций нейтрино и антинейтрино является важным тестом фундаментальных дискретных симметрий, включая СРТ симметрию.
 31. Исследование свойств нейтрино в экспериментах в Фермилабе: эксперименты E929 (NovA) и E938 (MINERvA)ИЯИ РАНА.В. БуткевичПланируется получить первые предварительные результаты измерений вероятности ν μ → νe осцилляций и вероятности выживания мюонных нейтрино, оценить значение угла смешивания θ13 , а также, значение разности квадратов масс нейтрино Δm223.
 32. Подземная физика на детекторах АСД, LVD, OPERA: Поиск нейтринного излучения на детекторах АНС и LVD.
Разработка метода измерения генерации нейтронов мюонами космических лучей в аргоне.
Поиск редких событий с помощью эмульсионно-трекового детектора OPERA.
ИЯИ РАНчл.-к. РАН О.Г.РяжскаяРегистрация нейтринного излучения от гравитационного коллапса звездного ядра, с помощью детектора LVD, либо установление более сильного ограничения на частоту вспышек Сверхновых в Галактике.
 33. Эксперимент Тунка/TAIGAИЯИ РАНБ.К.ЛубсандоржиевБудут разработаны и созданы один из двух измерительных стендов для исследования параметров фотоумножителей для оптических станций и камер изображения эксперимента Тунка/TAIGA. Будут проводиться исследования параметров этих фотоумножителей. Будет создан совместно с университетом г.Тюбинген макетный образец камеры изображения на базе кремниевого фотоумножителя узкоугольного гамма-телескопа с 16-ю пикселями (4х4) и выполнено его тестирование.
 34. Проверка экспериментально наблюдаемого эффекта годовых и суточных вариаций константы распада ядра 214Ро на короткоживущем ядре 213Ро.ИЯИ РАНВ.В.КузьминовСоздание экспериментальной установки для проведения долговременных измерений периода полураспада ядра 213Ро.
 35. Астрофизические исследования космических лучей сверхвысокой энергии на уровне горФИАН В.П.ПавлюченкоНа установке ГОРИЗОНТ будут проведены монтаж и запуск нового детекторного пункта на расстоянии до 800 м от центра, проведена прокладка кабелей с улучшенным экранированием. Для понимания природы многомодальных ливней будет проведено моделирование по программам CORSIKA и ТЯНЬ-ШАНЬ и сравнение характеристик модельных и экспериментальных сильно наклонных ШАЛ.
 36. Исследование первичного космического излучения и поиск астрофизических источников космического излучения на комплексе установок Баксанской нейтринной обсерватории ИЯИ РАН.ИЯИ РАН В.Б.ПетковПродолжение набора экспериментальных данных по нейтринной программе, обеспечение работоспособности БПСТ. Анализ имеющихся каталогов точечных источников гамма-излучения высокой энергии и подготовка списка потенциальных астрофизических источников нейтрино. Поиск нейтринного сигнала от этих источников. Расчёт потока атмосферных (фоновых) мюонных нейтрино для каждого из потенциальных источников.
 37. Космические лучи в гелиосферных процессах по стратосферным наблюдениямФИАН Ю.И.Стожков,
ак. Г.Ф.Крымский
Будут получены новые экспериментальные данные о потоках заряженных частиц в атмосфере на высотах от уровня земли до 30-35 км в северных полярных широтах, в Антарктиде и на средних широтах.
 38. Космические лучи в гелиосферных процессах по наземным наблюдениямИЗМИРАН В.Г.Янке, Р.Т.ГущинаВ период спада солнечной активности (2015-2017) гг. будут получены новые экспериментальные данные о потоках космических лучей в широком интервале энергий (0.1-100) ГэВ по измерениям на уровне земли на станциях российского сегмента мировой сети нейтронных мониторов (14 станций) и мюонных телескопов (3 станции).
 39. Исследования радиоизлучения Луны.ФИАНВ.А.Рябов, Р.Д.Дагкесаманский Будет проанализирована возможность совместной работоспособности прибора ЛОРД с другими приборами научной аппаратуры "Луна-Ресурс". Будет проведено моделирование работоспособности антенной системы, в условиях эксплуатации, близким к реальным. Число 16-элементных модулей макета широкоугольного радиотелескопа метровых волн будет доведено до 8.
 40. Исследование вариаций космических лучей гелиосферной природы в 19-24 солнечных циклах.ПГИ КНЦ РАНЮ.В.БалабинНа 2х высокоширотных станциях космических лучей (Аппатиты и Баренбург- Шпицберген) будет проведена непрерывная регистрация космических лучей. Данные будут проанализированы и опубликованы.
 41. Систематический поиск и совместное изучение необычных процессов и явлений ("новой физики") в передней кинематической области сталкивающихся адронов в мишенных экспериментах с космическими лучами и в экспериментах на LHC при энергиях EL=1014-1018 эВ ФИАНВ.С.ПучковУстановление сотрудничества между участниками рентгеноэмульсионных экспериментов, проводимых на Памире и на Тянь-Шане, с коллаборацией эксперимента CMS-CASTOR; взаимное ознакомление с результатами исследований по поиску и анализу новых явлений и процессов в передней области псевдобыстрот.