LEGEND
Изучение природы нейтрино — одна из важнейших задач современной физики. Оно поможет разгадать загадку барионной асимметрии: почему в видимой Вселенной вещество преобладает над антивеществом, хотя в Стандартной модели каждой частице соответствует античастица?
Ученые предполагают, что нейтрино идентично своей античастице, и именно нейтрино могут нарушать барионное число. Это значит, что теоретически возможен двойной безнейтринный бета-распад — ядерный процесс, в котором два нейтрона распадаются только на два протона и два электрона — без нейтрино. Проект LEGEND ставит перед собой цель зарегистрировать такой процесс. Коллаборация сложилась в результате слияния двух крупных международных проектов — европейского GERDA и североамериканского Majorana. К объединенной команде присоединились другие научные группы, занимавшиеся аналогичными экспериментами, на сегодня кооперация уже включает 50 организаций со всего мира, в том числе 30 российских. Объединение позволило консолидировать не только результаты исследований, но и финансовые ресурсы.
Для эксперимента, который проводится в Национальной лаборатории Гран-Сассо в Италии, используются детекторы из особо чистого германия, обогащенного изотопом германий 76.
И GERDA, и Majorana использовали детекторы из германия 76 производства Электрохимического завода (ЭХЗ, входит в ГК «Росатом»). Для нового эксперимента выбрали того же поставщика, но заказ сделали гораздо больше. В конце апреля этого года всерегиональное объединение (В/О) «Изотоп» (входит в ГК «Росатом») поставило крупную партию — порядка 20 кг. Позже коллаборация планирует приобрести еще в районе 1 т.
У LEGEND очень жесткие требования к хранению и транспортировке продукции. В «Росатоме» специально разработали саркофаг для подземного промежуточного хранения германия 76, защищающий изотопы от космического излучения. Кроме того, специалисты ЭХЗ сконструировали транспортный упаковочный контейнер, который выполняет те же функции, что и подземный саркофаг, во время перевозки.
AMoRE и CUPID
ЭХЗ также производит изотопы для другого крупного проекта по изучению свойств нейтрино — AMoRE. Международная коллаборация объединяет более 100 ученых, представляющих 16 институтов — России, Китая, Германии, Южной Кореи, Пакистана, Таиланда и Украины. Исследователи ждут безнейтринного двойного бета-распада ядер другого изотопа — молибдена 100. Эксперимент проводят в подземной лаборатории Янъяна в Южной Корее. Требуется несколько десятков килограмм молибдена 100.
В/О «Изотоп» в 2015 году подписало с коллаборацией AMoRE контракт на поставку до 2021 года 120 кг молибдена 100 в Корею, 80 кг уже поставлено.
Недавно компания начала переговоры с итальянскими представителями новой коллаборации СUPID. Объем потенциального заказа — 300 кг молибдена 100. Коллаборация планирует эксперименты по поиску безнейтринного двойного бетараспада в подземной лаборатории Модана во Франции.
В мире формируются проекты по изучению безнейтринного двойного бета-распада с использованием и других изотопов: ксенона 136, селена 82, теллура 130. ЭХЗ производит их, идут переговоры о поставках.
XMASS и WARP
Еще одна интригующая загадка для физиков — темная материя: по мнению некоторых ученых, Вселенная состоит из нее на четверть. Найти темную материю пока никому не удалось, хотя проводились многочисленные эксперименты: в Большом адронном коллайдере, LUX (Large Underground Xenon experiment), в Сэндфордском подземном исследовательском центре, PandaX в Китае, XENON100 в Италии и даже на Южном полюсе, в нейтринной лаборатории IceCube. Из-за того, что темная материя пока не обнаружена, некоторые исследователи считают, что необходимо радикально пересмотреть существующую модель Вселенной.
Тем не менее, астрономические наблюдения последних десятилетий определенно свидетельствуют, что помимо наблюдаемой части Вселенной есть и скрытая. Мы можем судить об этом по гравитационным эффектам. Ученые предполагают, что большая часть темной материи состоит из частиц с массой порядка нескольких десятков гигаэлектронвольтов, очень слабо взаимодействующих с обычной материей. Их называют вимпами (WIMP — Weakly Interacting Massive Particles, слабовзаимодействующие массивные частицы) и пытаются обнаружить по следам взаимодействия.«Росатом» поставляет изотопы для экспериментов по поиску темной материи XMASS и WARP.
XMASS проводится в нейтринной обсерватории Камиоки в Японии, WARP — в Национальной лаборатории Гран-Сассо в Италии.
АО «Всерегиональное объединение «Изотоп» — важнейшее звено, осуществляющее связь между производителями изотопной продукции — предприятиями Госкорпорации «Росатом» — и потребителями этой продукции на российском и международном рынках. Среди партнеров АО «В/О «Изотоп» более 100 зарубежных компаний, расположенных в 30 странах мира, и более 600 организаций в России. АО «В/О «Изотоп» оказывает полный комплекс услуг в сфере оборота изотопной продукции, радиационной техники, оборудования общего и медицинского назначения.
АО «ПО «Электрохимический завод» — крупнейший в мире производитель изотопной продукции газоцентрифужным методом, предприятие входит в первую пятерку мировых производителей изотопов.
Производство представляет собой полный технологический цикл: от получения рабочего вещества, проведения процессов разделения изотопов на газовых центрифугах до получения из газообразных полупродуктов товарных форм стабильных изотопов, необходимых потребителям.
АО «ПО «Электрохимический завод» производит 107 изотопов 21 химического элемента. Кроме того, предприятие имеет опыт производства радиоизотопов с высокой удельной активностью. Объем выпускаемой за год изотопной продукции достигает сотен килограмм. География поставок ЭХЗ — США, Канада, Европа, Корея, Тайвань, Китай, Япония, Индия, Австралия, Иордания, Саудовская Аравия, Узбекистан и другие страны.
