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Istituto unito per la ricerca nucleare

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Istituto unito per la ricerca nucleare
Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ) Joint Institute for Nuclear Research (JINR)
Sede dell'istituto a Dubna
Abbreviazione	JINR
Fondazione	26 marzo 1956
Fondatore	Russia
Sede centrale	Dubna
Direttore	Victor A. Matveev
Membri	18 paesi
Sito web
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L'Istituto unito per la ricerca nucleare oJoint Institute for Nuclear Research (JINR) (dalrusso:Объединённый институт ядерных исследований, abbreviatoОИЯИ), è un centro di ricerca internazionale difisica nucleare gestito congiuntamente da diciotto Stati membri:Armenia,Azerbaigian,Bielorussia,Bulgaria,Repubblica Ceca,Corea del Nord,Cuba,Georgia,Kazakistan,Moldavia,Mongolia,Polonia,Romania,Russia,Slovacchia,Ucraina,Uzbekistan,Vietnam.

La sede dell'Istituto si trova inRussia, aDubna, nell'oblast' di Mosca, 110 km a nord delcapoluogo.

Fondazione

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Il centro di ricerca di fisica nucleare diDubna risale al 1947, quando il governosovietico decise la costruzione di unacceleratore di protoni. Il sito di Dubna fu scelto perché lontano daMosca e per la vicinanza della centrale idroelettrica di Ivankovo. Il centro era gestito da due istituti dell'Accademia delle scienze dell'Unione Sovietica: l'istituto di Fisica Nucleare e quello di Elettrofisica. Il responsabile scientifico del progetto eraIgor Kurčatov; fra i collaboratori figuravano alcuni dei maggiori fisici delXX secolo, comeBruno Pontecorvo,Nikolaj Bogoljubov,Georgij Flërov,Vladimir Veksler.

Nel 1954 i paesi dell'Europa occidentale avevano fondato ilCERN per svolgere in comune la costosa attività di ricerca nucleare. Come risposta, il 26 marzo 1956 i paesisocialisti decisero di unire i loro sforzi ed il centro di Dubna venne trasformato nell'Istituto Unito per la Ricerca Nucleare.^[1] Nuovi Paesi si aggiunsero negli anni e nel 1989, alla vigilia della caduta delsocialismo, gli Stati membri erano:Bulgaria,Cecoslovacchia,Cina,Corea del Nord,Cuba,DDR,Mongolia,Polonia,Romania,Ungheria,URSS eVietnam.

Organizzazione

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Eduard Kozulin, mentre controlla un sensore di massa degli atomi pesanti

Nell'Istituto diDubna lavorano circa 5 500 membri del personale fisso, più 1 200 ricercatori provenienti dai diciotto Stati membri, ma anche da altri paesi, come gliStati Uniti, laGermania, laSvizzera, laFrancia e l'Italia.

I paesi fondatori del JINR sono:

L'Istituto è articolato in nove laboratori specializzati:

Bogoliubov Laboratory of Theoretical Physics (BLTP): la sezione diFisica teorica, in onore del fisico sovieticoNikolaj Bogoljubov,
Veksler and Baldin Laboratory of High Energies (VBLHE): sezione dedicata allaFisica delle alte energie, che si occupa direlatività,
Laboratory of Particle Physics (LPP): sezione dedicata allaFisica delle particelle,
Dzhelepov Laboratory of Nuclear Problems (DLNP): laboratorio che studia gli effetti delleradiazioni e i problemi nucleari in genere,
Flerov Laboratory of Nuclear Reactions (FLNR): sezione che si occupa dellaFisica degli ioni pesanti e dellereazioni nucleari,
Frank Laboratory of Neutron Physics (FLNP): laboratorio dedicato allo studio dellaFisica dei neutroni,
Laboratory of Information Technologies (LIT): laboratorio che sviluppa le tecnologie per l'Informatica,
Laboratory of Radiation Biology (LRB): sezione dedicata allo studio dellaRadiobiologia,
JINR University Centre (UC): centro universitario dell'istituto.

I principali strumenti di ricerca comprendono:

unacceleratore di particelle superconduttore di una potenza nominale di 7GeV;
treciclotroni isocronici da 120, 145, 650MeV;
unsincrofasotrone (particolare tipo disincrotrone perprotoni) da 4GeV;
unreattore nucleare generatore di pulsazioni dineutroni da 1,5 GW, cui sono associati diciannove strumenti che ricevono fasci di neutroni.

Scoperte

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Fra le maggiori scoperte avvenute nell'Istituto vi sono:

1959 – transizioni non radioattive neimesoatomi;
1960 –iperone antisigma meno;
1972 – rigenerazione delle cellule investite daradiazioni;
1973 – regola per il conteggio deiquark;
1975 – confinamento lento deineutroni;
1988 – regolarità delle formazioni risonanti dimolecole muoniche neldeuterio.

Ma l'istituto è soprattutto famoso per la sintesi di nuovielementi chimici transuranici:rutherfordio (1964),dubnio (1968),seaborgio (1974, contemporaneamente al rivaleLBNL),bohrio (1976),flerovio (1999),livermorio (2001),nihonio (2004, in collaborazione con ilLLNL),moscovio (2004, in collaborazione con ilLLNL),oganesson (2006, in collaborazione con ilLLNL),tennesso (2010).^[2]

JINR Prize del 1961

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Nel 1961 l'Istituto creò un premio, in quell'anno il premio venne assegnato a un gruppo di fisici condotto daWang Ganchang eVladimir Veksler per la scoperta dell'iperone antisigma meno nel 1959. Erano state analizzate più di 40 000 lastre fotografiche che riproducevano decine di migliaia di interazioni nucleari, prodotte incamera a bolle da urti di protoni di 10GeV su targhetta fissa. La reazione studiata era:

\pi ^{-}+C\to {\bar {\Sigma }}^{-}+K^{0}+{\bar {K}}^{0}+K^{-}+p^{+}+\pi ^{+}+\pi ^{-}+{\hbox{nucleus recoil}}

Questa nuovaantiparticella instabile scoperta decadeva nella coppiaantineutrone epione negativo in soli (1,18 ± 0,07)· 10⁻¹⁰s:

{\bar {\Sigma }}^{-}\to {\bar {n}}^{0}+\pi ^{-}

All'epoca si pensava si trattasse di unaparticella elementare, ma alcuni anni dopo, con l'arrivo delmodello a quark costituenti, gliiperoni, ilprotone, ilneutrone, ilpione e gli altriadroni conosciuti furono correttamente identificati come particelle composte daquark eantiquark.

Premio Pontecorvo del 2014

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Dal 1995, il JINR attribuisce annualmente ilPremio Pontecorvo, in onore dell'italianoBruno Pontecorvo, al fisico che ha maggiormente contribuito alla ricerca nel campo delleparticelle elementari. Nel 2014 ilPremio Pontecorvo è stato assegnato aLuciano Maiani, fisico teorico di altissimo livello, per i suoi eccezionali meriti scientifici nel campo della fisica delleinterazioni elettrodeboli e nella fisica deineutrini.^[3]Maiani, uno deipadri delLarge Hadron Collider, il più grande acceleratore del mondo, ha rivestito anche importanti incarichi istituzionali, come quello di presidente dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (INFN), direttore generale delCERN e presidente delConsiglio Nazionale delle Ricerche (CNR). Nel corso della sualectio magistralis, tenuta dopo la cerimonia di consegna del premio aDubna,Maiani ha delineato le prospettive che si aprono per la fisica teorica e sperimentale dopo la scoperta delbosone di Higgs, e ha concluso sottolineando la necessità scientifica di investire in nuove e più potenti macchine acceleratrici, passo imprescindibile per l'avanzamento della conoscenza.