НАВЕРХ



ВОРОБЬЁВ АЛЕКСЕЙ АЛЕКСЕЕВИЧ
научный руководитель Отделения физики высоких энергий
Петербургского института ядерной физики имени Б.П.Константинова
НИЦ «Курчатовский институт»

научный руководитель ОФВЭ Алексей Алексеевич Воробьев
Воробьев Алексей Алексеевич в 1955 году окончил с отличием физико-механический факультет Ленинградского Политехнического института им. М.И. Калинина и поступил на работу в Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе (ФТИ) в Лабораторию рентгеновских и гамма лучей.

В 1965 году этот коллектив стал основой Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ) в филиале ФТИ (позднее Петербургский институт ядерной физики (ПИЯФ)) в Гатчине. Задачей новой лаборатории была постановка экспериментальных исследований на строящемся крупнейшем по тому времени ускорителе протонов – синхроциклотроне на энергию 1000 МэВ. А.А. Воробьёв возглавил один из научных коллективов (сектор структуры ядер) в ЛФВЭ.

В 1971 году А.А. Воробьёв был избран заведующим ЛФВЭ (позднее Отделение физики высоких энергий (ОФВЭ)), и с тех пор он является бессменным руководителем этого коллектива. За эти годы коллектив ОФВЭ получил мировое признание благодаря высокому уровню выполняемых им исследований на ускорителях передовых ядерных центров в нашей стране и за рубежом (Франция, Германия, Швейцария, США). Большой вклад был внесен в создание экспериментальных установок на Большом Адронном Коллайдере (LHC) в Европейском центре ядерных исследований (CERN). В этих экспериментах получены выдающиеся результаты, из которых важнейшим является открытие Хиггс бозона (20 сотрудников ОФВЭ являются соавторами этого открытия).

С мая 2017 года А.А. Воробьев назначен научным руководителем Отделения физики высоких энергий.

В период 1985-1992 гг. А.А. Воробьёв был директором Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова АН СССР. На этом посту он внёс большой вклад в развитие института, в частности, в создание высокопоточного ядерного реактора ПИК, являющегося одной из наиболее перспективных ядерных исследовательских установок в нашей стране.

А.А. Воробьёв – доктор физико-математических наук (1977), профессор (1979), член-корреспондент Российской академии наук (1991), лауреат Государственной премии СССР (1983),   лауреат Премии им. А.Ф. Иоффе Правительства СПб и СПбНЦ РАН   (2003), награжден орденом Знак Почёта (1975), орденом Трудового Красного Знамени (1981), орденом Дружбы (2002).

А.А. Воробьёв – руководитель Научной Школы «Петербургская школа по экспериментальной физике высоких энергий», поддерживаемой Грантом Президента РФ (1996-2015 гг). Среди его учеников 8 докторов и 22 кандидата физико-математических наук.

А.А.Воробьёв является соавтором более 400 научных публикаций.

А.А.Воробьёвым вместе с сотрудниками получены имеющие принципиальное значение результаты в следующих направлениях:

ЯДЕРНАЯ ФИЗИКА

Тройное деление ядер (1968-1974 гг.)

Цикл экспериментов по исследованию тройного деления 233U, 235U, 239Pu, 242mAm на тепловых нейтронах и спонтанного деления 252Сf. Обнаружено большое число каналов тройного деления с испусканием легких ядер от изотопов водорода до 20О. Детальное изучение этих каналов деления позволило сделать принципиальный для построения теории деления ядер вывод о неравновесном характере спуска с седловой точки. Основные измерения выполнены на реакторе ПИЯФ с использованием специально разработанного масс-спектрометра, обладающего рекордной чувствительностью.

Дифракционное и квазиупругое рассеяние протонов на ядрах

В серии экспериментов (1971-1981 гг.) на ускорителях ПИЯФ и Сакле (Франция) измерены дифференциальные сечения рА-рассеяния при энергии 1 ГэВ в широком диапазоне масс ядер от 3Hе до 208Pb. Показано, что экспериментальные данные хорошо описываются теорией Глаубера-Ситенко. В результате, получены прецизионные данные о пространственном распределении нуклонов в ядрах. В 1995-2015 годах удалось осуществить аналогичные исследования «экзотических» ядер с большим избытком нейтронов (таких как 6,8Не, 9,11Li, 11,12,14Be, 15,17C ) в опытах по рассеянию этих ядер на протонах. Эти данные получены на пучке «экзотических» ядер в GSI (Германия) с помощью разработанного в ПИЯФ детектора протонов отдачи.

В течение 1982-1996 гг. на ускорителе ПИЯФ проводилось систематическое исследование структуры ядер методом реакций (р,2р) и (р,nр) при энергии протонов 1 ГэВ. Исследовано около 30 ядер в диапазоне от 6Li до 208Pb. Получена детальная информация о глубоких протонных и нейтронных оболочках, о пространственном распределении оболочечных нуклонов, о параметрах деформации нейтронных и протонных распределений в ядрах. Эта информация имеет важное значение для развития самосогласованной теории ядра.

Мезокатализ ядерных реакций синтеза (1980-1996 гг.)

Разработан эффективный метод исследований d--d и d--t синтеза. Выполнен цикл экспериментов на ускорителях ПИЯФ и PSI (Швейцария). С высокой точностью измерены практически все основные параметры d--d синтеза, составляющие сегодня основную базу данных для сравнения с теорией мезокатализа. Измерена вероятность прилипания мюона в d--t синтезе - критический параметр при оценке суммарной энергии, выделяемой в мезокаталитическом цикле. Обнаружен эпитермальный механизм образования dt-молекул в тройной H/D/T смеси, обеспечивающей исключительно высокую скорость d--t синтеза при нормальной температуре. Работа отмечена Премией им.А.Ф.Иоффе.

Исследование ядерного -захвата (с 1994 г.)

С помощью нового экспериментального метода выполнены прецизионные измерения скорости ядерного мюонного захвата протоном и ядром 3Не. Эти эксперименты позволили впервые определить псевдоскалярный форм-фактор нуклона в слабом взаимодействии с точностью, достаточной для проверки теоретических предсказаний. В завершающей фазе находится эксперимент по прецизионному измерению скорости мюонного захвата в дейтерии. Эксперимент выполняется на ускорителе PSI (Швейцария).

ФИЗИКА ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ

Дифракционное рассеяние адронов высокой энергии (1972-1982 гг.)

Разработан прецизионный метод исследования рассеяния адронов высокой энергии в области кулон-ядерной интерференции. Выполнены исследования р- и рр-рассеяния в диапазоне 1-400 ГэВ на ускорителях ПИЯФ, ИФВЭ, CERN (эксперименты WA9 и NA8). Доказана справедливость дисперсионных соотношений в исследованном диапазоне энергий. Сделано заключение о росте полного сечения р-взаимодействия в диапазоне энергий до 2000 ГэВ. Сделан вывод об универсальном характере сужения дифракционного конуса в рассеянии адронов. Результаты вошли в цикл работ, отмеченных Государственной премией за 1983 г.

Физика гиперонов (1983-1996 гг.)

Эксперименты Е715 и Е761 (spokesman А.А.Воробьев) были выполнены в Национальной Лаборатории им. Э. Ферми (FNAL, США) по предложению ПИЯФ.   Основной задачей было   выяснение причин   широко   обсуждавшихся   расхождений   экспериментальных результатов   в   исследовании бета-распада   - -гиперона   и   радиационного распада
+-гиперона с теоретическими представлениями. Измерения были выполнены на качественно новом уровне благодаря использованию разработанного в ПИЯФ детектора переходного излучения. Была с высокой точностью измерена асимметрия в бета-распаде - -гиперона. В отличие от имевшихся ранее данных, новый результат оказался в точном согласии с предсказаниями модели SU3 Кабиббо. Новыми измерениями была надежно установлена асимметрия в радиационном распаде + -гиперона, не нашедшая пока строгого теоретического объяснения. В этих же экспериментах были с высокой точностью измерены магнитные моменты -, +, -, - -гиперонов. Обнаружена поляризация рожденных в протон-ядерных столкновениях анти-гиперонов, что заставляет пересмотреть существующее понимание процесса поляризации.

Радиус протона (с 2016 г.)

В 2016 году А.А. Воробьевым был предложен эксперимент по исследованию малоуглового электрон-протонного рассеяния методом детектирования протонов отдачи. Цель эксперимента – прецизионное измерение радиуса протона и решение существующей «загадки радиуса протона», связанной с наблюдаемым различием в величине радиуса, извлекаемого из опытов по электрон-протонному рассеянию и из мезоатомных спектров. Эксперимент готовится к постановке на ускорителе MAMI в Майнце (Германия). Также в настоящее время обсуждается проведение совместного аналогичного эксперимента на мюонном пучке CERN.

Коллайдерные эксперименты

С 1986 года ОФВЭ принимает активное участие в исследованиях на коллайдерах частиц высоких энергий, внося существенный вклад в создание детекторных установок, в эксплуатацию этих установок и в анализ экспериментальных данных.

1986 – 2000 гг. – Эксперимент L3 на электрон-позитронном коллайдере LEP в CERN.
1996 – 2013 гг. – Эксперимент D0 на протон-антипротонном коллайдере Tevatron в Национальной лаборатории им. Э. Ферми (FNAL, США).
C 1998 г. – Эксперимент PHENIX на коллайдере релятивистских ядер RHIC в Брукхэвенской Национальной лаборатории (BNL, США).
С 1997 г. – Эксперименты ATLAS, CMS, LHCb, ALICE на Большом Адронном Коллайдере (LHC) в CERN.

Получаемые в коллайдерных экспериментах результаты составляют основу современных знаний о физике частиц и фундаментальных взаимодействий. Эксперименты 2010-2012 гг. на на первом этапе работы Большого Адронноого Коллайдера позволили проводить исследования при рекордных энергиях сталкивающихся протонов 3500+35000 ГэВ и 4000 ГэВ + 4000 ГэВ. В 2013-2014 гг. была осуществлена модернизация Большого Адронного Коллайдера, позволившая увеличить энергию протонов до 6500 ГэВ + 6500 ГэВ. Одновременно была проведена модернизация всех четырех коллайдерных детекторов, в которой сотрудники ОФВЭ внесли важный вклад.

Физические измерения второго этапа работы Большого Адронного Коллайдера, в которых сотрудники ОФВЭ принимают активное участие, возобновились в начале 2015 года. Наиболее значительным достижением исследований на Большом адронном коллайдере в настоящий момент является открытие в 2012 году бозона Хиггса Стандартной модели экспериментами CMS и ATLAS.

тел.:  +7 (813 71) 31855
факс:  +7 (813 71) 30010
E-mail: vorobyov_aa@pnpi.nrcki.ru
наверх