筹谋新实验与长远未来:第64届PCSK FC会议聚焦NICA项目升级与国际化合作

2026年6月15日,粒子物理程序咨询委员会(PCSK FC)第64次会议在位于杜布纳的联合核研究所(JINR)隆重召开。本次会议汇聚了来自各成员国的顶尖物理学家,重点审议了NICA(核子-核子碰撞加速器综合体)这一巨型科学项目的当前实施进展,评估了多项国际合作的延期申请,并听取了JINR团队在欧洲核子研究中心(CERN)大型强子对撞机(LHC)各主要实验中所取得的科学成果汇报。

会议由粒子物理委员会主席伊扎克·采拉亚教授主持。他在开幕致辞中首先回顾并汇报了上一届委员会所提出各项建议的具体落实情况,为后续讨论奠定了基调。随后,俄罗斯科学院核子物理研究所所长弗拉基米尔·凯凯利泽院士应邀发言,他向与会代表通报了2026年2月召开的第139次核子物理研究所科学委员会会议的重要决议,以及今年3月核子物理研究所政府成员国代表委员会所通过的一系列关键性决策,这些决策对NICA项目的未来走向具有重要指导意义。

在关于NICA综合体建设进展的核心报告环节,高能物理实验室加速器部门副主任阿纳托利·西多林详细介绍了NICA加速器系统的最新运行成果与下一步工作计划。他宣布,在今年4月,NICA成功完成了一轮历时超过一年的首次物理实验,且所有预设主要任务均圆满达成。西多林博士指出,该阶段最突出的技术成就是,专家们成功实现了NICA对撞机每个环中稳定氙离子束流的循环存储,这一突破得益于多项关键工作的协同推进:包括将低温保障系统全面升级至设计满负荷能力,精细优化KRION离子源和LUUTI直线加速器的运行参数,以及完成整个注入系统同步时序的全面调试。

面向未来,西多林重点介绍了为定于2026年秋季启动的新一轮实验会话所做的密集准备工作。他强调,NICA加速器综合体的多个核心组件正在进行现代化改造,涵盖加速器前端、质子对撞机、主对撞机以及束流传输通道。“我们当前的首要任务,是确保在对撞机内实现束流的高效积累,显著提升束流强度,并最终达到探测器能够稳定、可靠记录物理事件所需的瞬时亮度水平,”他明确阐述了技术攻关的重点方向。

关于多功能探测器(MPD)项目的进展,俄罗斯科学院高能物理研究所(IHEP)基本粒子识别部门首席科学家、MPD国际合作组负责人维克托·里亚博夫带来了令人振奋的消息。他指出,探测器的整体组装工作已取得实质性跨越,其中最具标志性的成就是超导磁体系统已完全投入运行,并在探测器内部成功产生了高达0.57特斯拉的设计最大磁场。在关键子系统的安装方面,电磁量能器(ECAL)的模块安装已完成超过80%,飞行时间探测器(TOF)的模块安装也已过半。此外,探测器的气体体积已完全密封组装,时间投影室(TPC)也顺利通过了各项功能测试,并计划于今年八月将其安装到磁铁内部。里亚博夫确认,MPD合作组当前的核心目标,是在2026年10月底之前,将完全组装就绪的MPD探测器整体移送到对撞点,为下一次以氙核束流为核心的NICA实验做好充分准备。

紧接着,核子物理研究所核子加速器上重子物质科学实验部门主任米哈伊尔·卡皮申汇报了BM@N(重子物质在核子)实验的实施情况。他介绍,在第九次物理运行中,当能量为1.6、2.2和3 GeV的氙束流轰击锡靶时,实验装置成功记录了高达27.5亿个物理事件,各子系统均展现出高效的粒子鉴别能力。目前,合作组成员正积极投入到这批海量数据的深度分析中。与此同时,基于第八次运行的数据,关于Xe+CsI碰撞中超子、介子、轻核碎片以及质子和中子产生过程的研究也在持续推进,部分分析已取得初步物理结果。

随后,核问题实验室副主任、SPD(自旋物理探测器)国际合作组负责人阿列克谢·古斯科夫就SPD项目的最新动态作了汇报。他透露,目前国际科学家与工程师团队的全部力量都集中在实验装置本身及其第一阶段运行所需的基础设施建设上。古斯科夫博士确认,未来数月内,将正式签署用于制造SPD探测器核心部件——重达千吨级超导磁体的合同。目前,与G.I.布德克尔核物理研究所(BINP SB RAS)的同行们正在紧密协作,共同制定该超导磁体的详细技术方案。同时,低温系统及SPD各子探测器的基础设施开发也取得了长足进步。值得关注的是,首批制造的束流束流计数器(BBC)和零度量能器(ZDC)原型样机,已计划在NICA加速器的下一轮运行期间安装到SPD对撞点进行实测。古斯科夫强调:“这不仅是对探测器硬件的技术测试,对我们而言,更是研究本底条件、评估实际亮度,并为JINR加速器操控人员提供可靠的碰撞可视化和诊断工具的宝贵机遇。”

第64届会议的另一个重要议题,是审议JINR各科研团队参与所外大型国际项目的情况,这些项目的当前执行周期均将于2026年结束。在逐一听取并深入讨论了各科学小组代表的工作汇报后,委员会成员对JINR专家在这些合作中所取得的显著成果和关键贡献给予了高度评价。基于此,PCSK FC一致建议将JINR参与NA61/SHINE、NA64、STAR、AMBER、JUNO以及TAIGA等国际实验的合作期限予以延长,并继续支持“用于物理过程与实验装置建模、实验数据处理与分析的数学方法、算法和软件开发”这一专项研究工作。对于同时参与NA61/SHINE和STAR项目的物理学家团队,委员会特别鼓励他们提前规划,积极准备未来参与NICA本土实验的方案。

会议还专门安排了关于JINR团队在CERN-LHC各主要实验中所作贡献的学术报告环节。JINR在ALICE、ATLAS和CMS实验中的代表——鲍里斯·巴图里亚尼、伊万·叶列茨基赫和弗拉基米尔·卡尔扎沃林,分别就各自团队的最新物理分析成果和探测器运行维护工作进行了精彩汇报,展示了JINR科学家在高能量前沿国际竞争中的实力。

在会议框架内,还举办了面向青年科学家的粒子物理研究海报展示竞赛,现场学术氛围浓厚。最终,来自高能物理实验室的初级研究员米哈伊尔·马马耶夫凭借其题为《BM@N实验中3.8 A GeV能量下He+CsI碰撞中的定向质子流研究》的报告脱颖而出,荣获一等奖。该获奖工作将于今年9月在第140次JINR科学委员会会议上进行正式报告。

会议最后,PCSK FC成员与JINR管理层举行了闭门磋商,就战略规划、资源调配等深层问题交换了意见。在充分讨论的基础上,委员会最终形成了正式的书面建议,并初步拟定了下一次会议的核心议程,为NICA项目的下一阶段发展指明了方向。