Сотрудничество лаборатории высоких энергий (Объединённый институт ядерных исследований, г.Дубна) и кафедры теоретической и экспериментальной физики ЕНМФ нашло продолжение в протоколе о выполнении совместных научно-исследовательских работ №3766-1/07, который подмосковный наукоград (г.Дубна) заключил с Томским политехническим университетом.
Немногим ранее ОИЯИ как Международная межправительственная организация инициировал крупный проект с международным участием по программе радиобиологических исследований. В частности, в лаборатории высоких энергий с 2004 года ведутся работы по проекту \"Мед-Нуклотрон\".
Участвуют восемь стран: Австралия, Болгария, Чехия, Греция, Польша, Румыния, Словакия, США. Россия представлена мощной триадой в числе Объединённого института ядерных исследований (Дубна), НИИ Ядерной физики МГУ имени Д.В. Скобельцина (МГУ, Москва), Медицинского радиологического научного центра Российской академии медицинских наук (Обнинск).
Цель проекта \"Мед-Нуклотрон\" - создание специализированного ускорителя для ионной терапии онкологических заболеваний пучками ядер 12С с энергией 200-450 МэВ/нуклон.
В 2005 году по инициативе профессора кафедры теоретической и экспериментальной физики Ю.Л. Пивоварова и заведующего кафедрой общей физики ТПУ, профессора И.П. Чернова для студентов третьего курса ЕНМФ были организованы летние стажировки в названной лаборатории. В сентябре 2006 года сюда же получили направление три студента-\"бакалавра физики\" для выполнения магистерских диссертаций по тематике проекта \"Мед-Нуклотрон\".
Образовательный процесс был построен по индивидуальному плану. Часть курсов осваивали дистанционно (Web CT ТПУ), часть - в Учебно-научном центре Объединённого института ядерных исследований.
\"Первый семестр для меня начался с того,- вспоминает свою стажировку магистрант первого года обучения ЕНМФ Екатерина Ешенко, - что я знакомилась с пакетом программ GЕANT4, который представляет собой объектно-ориентированную библиотеку программ на языке C++ для моделирования прохождения частиц в объёме детектора…
…пришлось серьёзно поработать: что-то находила в Интернете, что-то на официальном сайте CERN, что-то из лекций по физике, которые читали в Учебно-научном центре Дубны. Встроенные средства GЕANT4 позволяют полностью описать физический эксперимент: геометрию детектора, химический состав образующих его материалов, типы частиц, участвующих в эксперименте, а также все возможные физические процессы\".
От редакции: По отзывам, GЕANT4 - один из самых совершенных и мощных программных продуктов, который к тому же выполнен разработчиками Европейской организации ядерных исследований CERN в Женеве (само упоминание столь уважаемого научного центра звучит как рекомендация...). Добавим, что в настоящее время GЕANT4 инсталлирован на суперкомпьютерном вычислительном кластере ТПУ. А это значит, что с недавних пор в Томском политехническом университете стало возможным выполнять все необходимые расчёты, касающиеся физики взаимодействия заряженных частиц с веществом.
Но вернёмся к виновнице торжества…
Зимой 2006-го вернулась на сессию в Томск, сдала оставшиеся курсы (кое-что было сдано в Дубне). Во втором семестре - вновь трёхмесячная стажировка в ЛВЭ ОИЯИ, за время которой уже надо было написать soft, адаптированный под совместную задачу лаборатории и кафедры ТиЭФ ТПУ. Что и было сделано.
Так с помощью ПО, написанного магистрантом Е.В. Ешенко, исследователи с привлечением данных эксперимента по использованию пучка ионов 12С, выведенного из ускорителя \"Мед-Нуклотрон\", смогли получить математическую модель максимума энергии, передаваемого пучком частиц тканям человека. Известно, что \"всплеск\" переданной энергии происходит в конце пробега перед полной остановкой иона (так называемый пик Брэгга).
В первом квартале 2007-го, когда программа была написана, а её счастливому автору удалось просчитать и построить теоретическую модель пика Брэгга, последнюю сравнили с данными, полученными в октябре 2006 года экспериментальным путём. Оказалось, они практически совпадают.
А какой же физик не любит, когда абстрактную модель можно повторить в реальном эксперименте?! Понятно, что работой молодого исследователя из дружественного ТПУ начальник сектора научно-экспериментального отдела радиационной и ядерной физики ЛВЭ ОИЯИ, кандидат физико-математических наук В.М. Головатюк остался доволен.
Заметим, что Вячеслав Михайлович Головатюк принадлежит к плеяде выпускников физико-технического факультета ТПИ (1975 г.), по окончании получил распределение в ЛВЭ ОИЯИ. Затем много лет работал в CERN (Женева). Два года назад вернулся в Дубну. Ныне - руководит работами по проекту \"Мед-Нуклотрон\". Таким образом, участие томских политехников в этом крупномасштабном проекте вовсе не случайно.
Ну, и под занавес, что называется…
Не так давно в адрес ТПУ пришло письмо, подписанное директором лаборатории высоких энергий имени В.И. Векслера и А.М. Балдина (Объединённый институт ядерных исследований), профессором В.Д. Кекелидзе. В нём, в частности, сказано:
\"…Сотрудничество ТПУ и ЛВЭ ОИЯИ может быть значительно расширено, учитывая дальнейшие планы развития ускорительного комплекса ЛВЭ ОИЯИ, а именно, строительство и запуск коллайдера релятивистских тяжёлых ионов NICA (2007-2014) и развития экспериментальной установки MPD (Mixed Phase Detector) для NICA.
Для MPD потребуется большой объём моделирования экспериментальной установки и физических процессов в детекторах. Нам известно о запуске в ТПУ первой очереди суперкомпьютерного кластера СКИФ-Политех.
Учитывая признанный опыт томских учёных в экспериментальных исследованиях и развитии методов моделирования взаимодействия релятивистских частиц с веществом, ЛВЭ заинтересована в участии группы из ТПУ (проф. Ю.Л. Пивоваров с сотрудниками, аспиранты, студенты старших курсов) в проекте NICA MPD, в коллаборации с группами, работающими по проекту NICA MPD, предлагая участие в разработке детекторов и моделировании физических процессов в детекторах релятивистских тяжёлых ионов (GЕANT4, MARS) на суперкомпьютерном кластере ТПУ.\"
Записал О.Н. Плотников.