NICA

Одна из основных научных задач проекта NICA — исследование фазовой диаграммы сильно сжатой барионной материи в лабораторных условиях. Подобная материя существует лишь в нейтронных звёздах и ядрах сверхновых звёзд, в то время как на ранних стадиях существования Вселенной наблюдаемая материя имела исчезающе малую барионную плотность. Для создания материи с высокой плотностью в лабораторных условиях используется столкновение тяжёлых ионов, в которых значительная часть энергии пучка расходуется на возникновение новых адронов и возбуждение резонансов, свойства которых могут быть заметно модифицированы окружающей горячей и плотной средой. При очень высоких температурах или плотностях эта смесь адронов разбивается на составные части — кварки и глюоны, образуя новое агрегатное состояние материи — кварк-глюонную плазму^[4].

Новый ускорительный комплекс NICA будет обеспечивать пучки различных частиц с широким спектром параметров. Планируется осуществлять прикладные и фундаментальные исследования в таких областях науки и технологии, как:

• радиобиология и космическая медицина;
• терапия раковых заболеваний;
• развитие реакторов, управляемых пучком ускорителя («производство энергии» с подкритичной сборкой), и технологий трансмутации отходов ядерной энергетики;
• тестирование радиационной стойкости электронных устройств.

Основными элементами комплекса NICA являются:

• Инжекционный комплекс поляризованных протонов и дейтронов (источник, линейный ускоритель ЛУ-20)
• Инжекционный комплекс тяжёлых ионов (источник типа КРИОН, линейный ускоритель HILAc)
• Бустерный синхротрон (предускорительное кольцо)
• Нуклотрон (предускорительное кольцо)
• Кольца коллайдера
• Электронное охлаждение
• Криогенный комплекс
• Фабрика магнитов (производство магнитов для комплекса NICA и FAIR)
• Чистая комната (производство трековых систем для детекторов)

Детектор MPD (англ. Multi-Purpose Detector) предназначен для проведения экспериментов в области релятивистской ядерной физики при столкновениях пучков ядер тяжёлых элементов (золота), ядер тяжёлых элементов с протонами и протон-протонных столкновениях.

Детектор SPD (англ. Spin Physics Detector) предназначен для проведения экспериментов по физике спина при столкновениях пучков ядер лёгких элементов^[5].

Детектор BM@N (англ. Baryonic Matter at Nuclotron). Целью эксперимента является изучение взаимодействия релятивистских пучков тяжёлых ионов с фиксированными мишенями. Является первым экспериментом на ускорительном комплексе NICA-Нуклотрон^[6].

Решение о создании коллайдера было принято в 2011 году. Строительство комплекса стартовало в 2016 году.

По состоянию на 1 февраля 2018 года было выполнено 37 % общего объёма работ по созданию базовой конфигурации^[7]. В начале 2020 года Владимир Путин сообщил, что коллайдер заработает до конца 2022 года^[8].

Первый сеанс регулярной работы комплекса начался 26 марта 2025 года. Сеанс рассчитан на полгода. В течение этого времени должны быть поэтапно завершены настройка источника ионов «Крион-6Т» для работы в режиме генерации тяжелых ионов, линейного ускорителя и систем инжекции в промежуточный синхротрон (бустер), процесса накопления ионов в бустере, подачи пучка ионов большой интенсивности из бустера в сверхпроводящий ускоритель (нуклотрон), ускорения пучка и его вывода из нуклотрона в кольцо коллайдера, где находятся два детектора. После этого начнется охлаждение магнитной системы. Циркуляция пучка ионов в кольце коллайдера, возможно, произойдет только в августе, затем начнутся работы по ускорению и столкновению встречных пучков ионов в точке их пересечения в детекторе MPD^[9].