Исследование результатов воздействия ионизирующих излучений, генерируемых на комплексе NICA (инфраструктура ARIADNA), на неорганические и полимерные материалы и композиты, а также биологические структуры (2025-2026 гг.)

Руководитель – ведущий научный сотрудник, к.ф.-м.н. М.Н.Ларичев

  Запуск в эксплуатацию суперколлайдера NICA (Дубна) позволяет облучать различные материалы и биологические объекты потоком ускоренных ионов с ранее недостижимыми энергиями ( до 10,0 ГэВ/нуклон).  Комплекс NICA является уникальным инструментом как для изучения воздействия ионизирующих излучений (ИИ) во время пребывания материи в условиях космического пространства и в условиях космического полета, так и для исследования возможности технологического применения ИИ сверхвысоких энергий и изучения их сверхбыстрого воздействия на объекты живой и неживой природы. Коллайдер обеспечивает новые возможности для проведения фундаментальных и прикладных исследований. Эти исследования позволят получить новую, оригинальную информацию, углубить существующее понимание взаимодействия высоко энергетических ИИ с телами различной природы и биологическими структурами. В ходе работ предлагается решение следующих фундаментальных и прикладных задач:

1. Характеризация особенностей образования и пострадиационных изменений динамических микроструктур, состоящих из белков, участвующих в клеточном отклике на повреждение ДНК, в нормальных и опухолевых клетках человека, облученных пучками заряженных частиц с различной энергией;
2. Комплексное исследование клеточной гибели по механизмам апоптоза и аутофагии нормальных и опухолевых клеток человека, облученных пучками заряженных частиц с различной энергией;
3. Разработка предложений по совершенствованию технологий ионной лучевой терапии злокачественных новообразований человека на основе новых знаний, полученных при проведении экспериментов на пучках ускоренных ионов комплекса NICA.
4. Изучение механизмов воздействия потоков тяжелых ионов высоких и сверхвысоких энергий на высокотемпературную сверхпроводящую керамику YBaCuO, определение вида и плотности создаваемых дефектов, их влияния на структурные и сверхпроводящие характеристики.
5. Разработка образцов радиационно-стойких высоконаполненных композитов на основе сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ) и частиц бора для комплексной защиты от ИИ. Определение влияния воздействия высокоинтенсивных ИИ на свойства разрабатываемых композитов, оценка их радиационной стойкости. Разработка структурной модели полимерного нанокомпозита, содержащего частицы бора, и адекватной модели распространения радиационного излучения в этом материале.
6. Определение структуры образцов индивидуальных оксидов, подвергнутых воздействию потоков ИИ. Установление параметров формирующихся латентных треков и характеризация образующихся дефектов в зависимости от условий облучения. Определение сенсорных свойств, проявляемых облученными образцами при детектировании водорода, монооксида углерода и их смесей.
7. Изучение радиационно-индуцированных процессов, обеспечивающих образование легко летучих соединений (ЛЛС), оценка состава и концентрации ЛЛС, выделившихся из кристаллического сапфира и кварца в результате радиационной обработки ИИ с различной энергией, а также исследование форм конденсации ЛЛС и влияния окружающей среды на тип образующихся дефектов.