Synchrocyklotron (fázotron) bylo první zařízení postavené na území budoucího Ústavu v roce 1949.
Spojený ústav jaderných výzkumů (SÚJV) je mezinárodní organizací, která se zabývá výzkumem v oboru jaderné a částicové fyziky. Nachází se na území Ruské federace, v městě Dubna 120 km severně od Moskvy. 

Odborné zaměření ústavu je velmi široké – zahrnuje základní teoretický i experimentální výzkum v oblasti jaderné a částicové fyziky, neutrinové fyziky, radiobiologie či radiochemie, zaměřuje se na vývoj a stavbu urychlovačů částic, a také na aplikace v oblasti lékařství (hadronová terapie, vývoj radiofarmak), nanotechnologií či v energetice.

Ústav zaměstnává více než 5000 osob, z nichž přibližně 1000 jsou výzkumní pracovníci a 2000 technici a inženýři. Roční rozpočet SÚJV Dubna v roce 2019 přesáhl 230 milionů dolarů, z nichž Česká republika hradí přibližně 3 %. Svou činností v ústavu dnes Česká republika úspěšně navazuje na aktivity Československa, které bylo v roce 1956 jedním ze zakládajících členů SÚJV Dubna.

Ústav tvoří celkem 7 laboratoří – Laboratoř teoretické fyziky (LTF), Laboratoř fyziky vysokých energií (LFVE), Laboratoř neutronové fyziky (LNF), Laboratoř jaderných problémů (LJaP), Laboratoř jaderných reakcí (LJaR), Laboratoř informačních technologií (LIT) a Radiobiologická laboratoř (LRB).
Kromě těchto pracovišť je součástí SÚJV rovněž Univerzitní centrum (UNC), které zajišťuje vzdělávání aspirantů a diplomantů v oboru jaderné fyziky, organizuje mezinárodní praxe studentů, letní studentský program, inženýrské praxe, programy a stáže pro učitele fyziky, ekurze do SÚJV pro žáky a studenty, jazykové kurzy, apod.

 

Základní zařízení Ústavu

- nuklotron – supravodivý urychlovač jader a těžkých iontů na energie 6-7 GeV/nukleon, se používá pro studium tvorby a vlastností hyperjader a pro měření charakteristik srážek typu deuteron-proton. Urychlovač bude součástí nově budovaného komplexu NICA.

- fázotron (před rokem 1984 synchrocyklotron) – urychlovač protonů s energií 680 MeV (s kanály pionů, mionů, neutronů a protonů)

- synchrofázotron – urychlovač protonů s energií 680 MeV, se využívá zejména pro radiobiologický výzkum, pro výrobu radioizotopů, pro klinické ozařování onkologických pacientů (protony, π-mezony, neutrony a gama zářením), pro vývoj nových zařízení a technik a také pro studium látek pevné fáze

- cyklotron IC100 urychluje ionty od 12C po 40Ar na fixní energii 1,4 MeV/A.

Experimentální aparatura ACCULINNA-2.- cyklotrony U400 a U400M urychlují široký rozsah iontů od 7Li až po 208Bi na energie až 50 MeV/A. Svazky urychlené U400M jsou využívány převážně pro produkci radioaktivních svazků na několika experimentálních aparaturách (ACCULINNA, COMBAS, MASHA), které se dále používají k výzkumu struktury lehkých exotických jader a reakcí s nimi, studiu hmotnosti supertěžkých prvků, ke sledování vlivu záření na funkci elektronických obvodů a ozařování biologických vzorků. Cyklotron U400 se používá téměř výhradně pro syntézu supertěžkých prvků, dále k výzkumu spektroskopie gama jader v oblasti Z = 90-100 a je součástí projektu DRIBs. 

- mikrotron MT-25 urychluje elektrony a používá se k produkci záření gama s energií až 30 MeV. Je využíván pro laserovou spektroskopii.

- IBR 2  je unikátní rychlý impulzní reaktor, představuje zdroj neutronů s průměrným výkonem 2MW (v pulzu 1850 MW) a průměrným tokem neutronů 1013 n.cm-2.s-1. S jeho pomocí se studují zejména vlastnosti látek pevné fáze jako je např. dynamika a parametry krystalických a amorfních materiálů, nanostrukturních materiálů a nanosystémů (včetně polymerů, lipidových membrán, bílkovin, apod.), parametry krystalické a magnetické struktury materiálů při vysokých tlacích, textura hornin, zbytkové napětí v průmyslových výrobcích či makro i mikro napětí v konstrukčních materiálech (virtuální prohlídka reaktoru zde).

 

Z dějin Ústavu

Na forografii (zleva doprava): N. Isajevová, V. Kadyševskij a B. Pontecorvo.Spojený ústav jaderných výzkumů (SÚJV) byl založen v 26. března 1956 12 zeměmi východní Evropy. V roce 1947 skupina vedená I. V. Kurčatovem iniciovala vznik urychlovače nabitých částic (680 MeV synchrocyklotron). Bylo rozhodnuto, že bude postaven na břehu Volhy – přibližně 120 km severně od Moskvy. Urychlovač byl dokončen v roce 1949 a stal se základním zařízením Ústavu jaderných problémů (INP), v jehož čele stáli fyzikové M. G. Meščerjakov a V. P. Dželepov. Jako další ústav vznikla v Dubně Elektrofyzikální laboratoř Akademie Věd SSSR (EFLAN) vedená V. I. Vekslerem. V roce 1954 byla blízko Ženevy založena Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN), která sjednotila úsilí zemí Západní Evropy při studiu základních vlastností mikrosvěta. Jako odpověď na vznik CERN je zeměmi střední a východní Evropy založen SÚJV, jehož základem se staly ústavy INP a EFLAN v Dubně.

V SÚJV v minulosti působila řada významných fyziků – mj. I. M. Frank, který se stal v roce 1958 nositelem Nobelovy ceny za fyziku (teorie Čerenkovova efektu) či italský teoretický fyzik Bruno Pontecorvo, který objevil princip oscilace neutrin.

S činností SÚJV jsou také spojené významné objevy v oblasti jaderné fyziky. Byla zde poprvé uskutečněna syntéza supertěžkých prvků s čísly 102, 104, 105, 106, 107, 113, 114, 115, 116, 117 a 118, které se blíží tzv. ostrovu stability supertěžkých jader. Po městě Dubna, kde Ústav sídlí, je pojmenován prvek 105 „Dubnium“, po Flerovově laboratoři jaderných reakcí (LJaR) pak od roku 2011 prvek 114 Flerovium (Fl). SÚJV se dnes také významně podílí na výzkumu v oblasti neutrinové fyziky. Úspěšně provádí měření dvojitého rozpadu beta a oscilací neutrin.

 

SÚJV dnes

Stavba urychlovacího komplexu NICA, který by měl být dokončen v roce 2021. V současné době má SÚJV 18 členů (Arménie, Ázerbajdžán, Bělorusko, Bulharsko, Česká republika, Gruzie, Kazachstán, KLDR, Kuba, Moldavsko, Mongolsko, Polsko, Rumunsko, Ruská federace, Slovenská republika, Ukrajina, Uzbekistán, Vietnam). Na základě dvoustranných mezivládních dohod pak spolupracuje s Egyptem, Itálií, Jihoafrickou republikou, Maďarskem, Německem a Srbskem.

V posledních letech zažívá ústav dynamický rozvoj založený na modernizaci již existujících infrastrukturních zařízení i realizaci zcela nových výzkumných projektů. Je to například projekt NICA (komplex pro studium horké a silně interagující hmoty), projekty neutrinové fyziky (např. Baikal-GVD pro detekci kosmických neutrin), DRIBs-III (cyklotron s intenzivními svazky iontů pro generování supertěžkých prvků), výstavba laboratoře radiační biologie či budování Univerzitního centra SÚJV pro výchovu mladých specialistů. 

Velký důraz se v SÚJV Dubna klade na výchovu mladých specialistů. Zajišťuje ji Univerzitní centrum SÚJV, které soustřeďuje studenty působící ve vědeckých oborech ústavu. ČR se na spolupráci s tímto centrem podílí především pořádáním každoročních krátkodobých a dlouhodobých praxí (cca 80 studentů z členských zemí, 20–25 z nich z ČR), letních škol (v SÚJV i v jednotlivých členských zemích SÚJV, např. mezinárodní škola neutrinové fyziky v Praze v roce 2017) či společných a recipročních programů na podporu mladých doktorandů a diplomantů fyzikálních, přírodovědných a technických oborů.

SÚJV spolupracuje také s českými dodavateli, kteří zde každoročně realizují zakázky v mnohamilionové výši. České firmy dodávají do SÚJV především vyspělé technologie (např. v oblasti detektorů, vakuových zařízení či mechanických konstrukcí) a podílejí se na výstavbě a rekonstrukci objektů SÚJV. V minulých letech bylo dosaženo významné ekonomické návratnosti: v roce 2017 činila 52 % příspěvku České republiky a v roce 2019 dosáhla výše 80 %.

Členství ČR v SÚJV Dubna umožňuje českým vědeckým pracovištím účastnit se aktivně experimentů světového významu a využívat vědecké infrastruktury vybudované za 62 let existence ústavu (i díky úsilí československých a českých expertů). A přispívá také k rozvoji vědeckých kontaktů a posílení vědecké a inovační spolupráce českých pracovišť s dalšími členskými i nečlenskými státy.

Podrobnější informace o Spojeném ústavu jaderných výzkumů Dubna je možné najít v brožuře vydané MŠMT a na webových stránkách www.jinr.ru.

 


Základní fakta o SÚJV:

Datum založení: 1956
Počet členských zemí: 18
Počet laboratoří: 8
Počet zaměstnanců: 5200
Počet vědeckých zaměstnanců: 1200
Web SÚJV: www.jinr.ru
Český web SÚJV: www.czech.jinr.ru
Web Výboru pro spolupráci ČR s SÚJV: www.sujv.cz