Natural Science Review

Natural Science Review

Электронный Журнал Natural Science Review издается с 2024 года в соответствии с решением сессии Комитета Полномочных Представителей правительств государств-членов Объединенного института ядерных исследований от 24.03.2024 г. Учредитель и издатель – Международная межправительственная организация Объединенный институт ядерных исследований.

Natural Science Review – международный сетевой рецензируемый периодический научный журнал в сфере естественных и технических наук.

Открытый выпуск апрель — июнь 2026

Все статьи выпуска
cover

Классификация мюонных треков от распадов чармония и пионных треков в модели детектора SPD с использованием нейронных сетей

В исследовании были применены методы машинного обучения для идентификации частиц при моделировании детектора SPD на коллайдере NICA. Представлены результаты идентификации мюонных треков, возникающих в результате распада чармония, и пионных треков в области промежуточных импульсов (1,5–2,5 ГэВ/c). Полученная точность классификатора составляет 77% при сохранении 99% мюонов и подавлении 48% пионов. Эффективность разработанного бинарного классификатора продемонстрирована путем подавления фоновых событий в распадах J/ψ → µµ.

cover

Температурно-зависимые конформационные изменения бета-амилоида 42 в билипидных слоях DPPC

На конформационное поведение пептида амилоида-β42 (Aβ42) существенное влияние оказывает физическое состояние окружающего его липидного окружения. Влияние температуры на структуру Aβ42 в бислоях дипальмитоилфосфатидилхолина (DPPC) исследовалось с использованием методов кругового дихроизма (КД), рамановской спектроскопии и молекулярной динамики (МД). В исследовании рассматривались две температурные фазы: комнатная температура (RT ≈ (25±2)°C), соответствующая гель-фазе DPPC, и (48±2)°C, отвечающая жидкокристаллической фазе, выше температуры фазового перехода липидов. Измерения методом КД-спектроскопии показали явный температурно-зависимый структурный переход пептида. При комнатной температуре пептид Aβ42 характеризовался конформацией, обогащенной β-структурами, тогда как при температуре (48±2)°C спектры указывали на заметное увеличение доли α-спиралей, что свидетельствует об усилении упорядоченности полипептидной цепи в условиях жидкофазного состояния. Рамановский спектральный анализ подтвердил эту тенденцию, продемонстрировав увеличение вклада α-спиральных компонентов, сопровождающееся уменьшением доли β-структур при нагревании. Незначительные изменения колебательных маркеров липидов также указывали на повышенную гибкость ацильных цепей и возросшую текучесть бислоя в высокотемпературном состоянии. Кроме того, МД-моделирование выявило увеличение содержания α-спиральных структур и более глубокое внедрение пептидов в неупорядоченный бислой по сравнению с упорядоченной гелевой фазой. Результаты экспериментальных и вычислительных исследований показывают, что текучесть мембраны выше фазового перехода DPPC способствует стабилизации α-спиральной структуры Aβ42. Также подчёркивается важность температуры как ключевого параметра, который определяет конформационное равновесие между пептидами и липидами. Полученные результаты обеспечивают фундаментальную основу для понимания того, как температурные условия модулируют взаимодействия амилоида с мембраной, что важно для выяснения ранних молекулярных событий, связанных с патологиями, вызванными амилоидом.

cover

Поиск легкой темной материи и проявлений темного сектора на ускорителе SPS СERN в эксперименте NA64

С момента своего старта в 2016 году эксперимент NA64 положил начало поискам легкой темной материи (ЛТМ) с помощью электронных [1], позитронных [2], мюонных [3] и адронных [4] пучков. Эксперимент успешно выполнил основные задачи, изложенные в отчете Европейской стратегии по физике частиц за 2018 год, и даже превзошел их, получив результаты, демонстрирующие способность работать в практически бесфоновом режиме. В рамках инициативы ЦЕРНа "Физика за пределами коллайдера" (Physics Beyond Collider) вклад NA64 признан взаимодополняющим и заслуживающим дальнейшего продолжения. Главное преимущество этого метода по сравнению с подходами, основанными на beam-dump пучка, заключается в том, что вероятность появления сигнала пропорциональна (константа связи)2, а не (константа связи)4, что уменьшает требуемое пучковое время для достижения той же чувствительности.

Чтобы в полной мере использовать физический потенциал NA64, проведенное во время LS3 обновление позволит NA64 работать практически в бесфоновом режиме при более высокой интенсивности пучков SPS. Запланированные модернизации включают (а) улучшение герметичности установки с помощью нового адронного калориметра вето, (б) улучшение идентификации частиц благодаря модернизации детектора синхротронного излучения и (в) возможность увеличения интенсивности за счет модернизированной электроники.

Коллаборация NA64 продолжит набор и анализ данных в сеансах которые начнутся после апгрейда Большого адронного коллайдера. Ожидаемое количество зарегистрированных электронов (∼1013), позитронов (∼1011) (40 и 60 ГэВ) и мюонов (∼2×1013) на мишени позволит NA64 исследовать новые кинематические области поиска легкой темной материи, что может привести к открытию или окончательному исключению большинства хорошо обоснованных моделей легкой темной материи.

Выпуск 6 (Том 3) 2026

Все статьи выпуска
article_cover

Оборудование Синхрофазотрона и Нуклотрона для исследования поляризационных явлений

Разработка уникального криогенного источника поляризованных дейтронов POLARIS в конце 1970-х годов была очень плодотворной и значительно расширила инструментальную базу ОИЯИ для изучения нуклон-нуклонных взаимодействий, а также взаимодействий легчайших ядер с более тяжелыми ядрами.

Экспериментальные данные по поляризационно-зависимым эффектам, полученные на Синхрофазотроне и Нуклотроне, существенно повлияли на понимание  в мире сильных взаимодействий между адронами, а также структуры легчайших ядер (в первую очередь, дейтронов) на малых межнуклонных расстояниях.

Эксперименты с поляризованными пучками дейтронов, протонов и нейтронов при промежуточных энергиях (несколько ГэВ) привели к созданию широкого сотрудничества между ЛФВЭ  ОИЯИ и другими мировыми центрами (в СССР и России, Франции, США, Германии, Японии, Китае).  В результате этого сотрудничества было получено много новых и неожиданных экспериментальных результатов. В частности, благодаря результатам работ в рамках проекта ALPOM/ALPOM2 были получены много новые уникальные результаты по электромагнитным форм-факторам нуклонов. Кроме того, открылись новые пути для экспериментальных исследований с поляризованными пучками  3He . В этом направлении также были получены новые уникальные результаты.

Обсуждаются необходимые технические разработки для спиновой программы на Нуклотрон/NICA.

article_cover

Ядерная оптика поляризованных нуклонов и ядер привысоких энергиях: исследования на комплексе Нуклотрон М–NICA

Преломление частиц (нуклонов, ядep, γ-квантов) в веществе с поляризованными протонами (ядрами) приводит к проявлению когерентного квазиоптического явления ядерной прецессии спина частиц (ядер) в псевдомагнитном поле вещества с поляризованными спинами и эффекта двулучепреломления частиц (ядер) со спином S ≥ 1, возникающих даже в неполяризованном веществе. Эти явления можно наблюдать и изучать на комплексе Нуклотрон М–NICA. Подобные эффекты для γ-квантов доступны для наблюдения на ускорителе LINAC. Когерентные квазиоптические явления поворота спина и спинового дихроизма обусловлены не только сильными взаимодействиями: T - и P -нечетные, T -нечетные P -четные и T -четные P -нечетные взаимодействия также вносят вклад. Исследование этих явлений позволяет получить ограничения на величину этих вкладов при энергиях, доступных на комплексе Нуклотрон М–NICA. При исследовании столкновений поляризованных частиц необходимо учитывать возможное влияние квазиоптических явлений поворота спина и спинового дихроизма, вызванных ядерной прецессией спина и двулучепреломлением.

article_cover

Спиновые явления в квантовой хромодинамике

Рассматривается теория спиновых эффектов (с особым акцентом на T-нечетные) в КХД и ее развитие в ОИЯИ, включая некоторые личные воспоминания о совместной работе с А.В. Ефремовым. Анализ источников мнимых фаз и соответствующих ограничений в адронных кинематических переменных приводит к эффективному характеру (неуниверсальности) T-нечетных функций распределения, в отличие от универсальности T-нечетных функций фрагментации. В частности, модельные расчеты ГНР с явными T-нарушениями могут быть использованы для предсказания осцилляций T-нечетной поляризующей функции фрагментации. Рассматривается сравнение поляризационных эффектов в адронных и тяжелоионных столкновениях.

Категории

Прикладные исследования (3) Физика (41) Ускорительная физика (5) Астрономия и астрофизика (2) Физика конденсированного состояния (эксперимент) (4) Физика конденсированного состояния (теория) (3) Физика высоких энергий (эксперимент) (10) Феноменология в физике высоких энергий (3) Физика высоких энергий (теория) (11) Приборы и методы (5) Физика низких температур (0) Ядерная физика (теория) (4) Ядерная физика (эксперимент) (3) Математическая физика (6) Математические и компьютерные науки (3) Информационные технологии (2) Статистические методы (0) Математическое моделирование (2) Численные методы (1) Программное обеспечение (0) Химия (1) Радиохимия (0) Науки о жизни (4) Биология (2) Ядерная медицина (1) Экология (0) Радиобиология (0) Науки о Земле и окружающей среде (2) Междисциплинарные исследования (1) Исторические / юбилейные обзоры (3) 70-летие ОИЯИ (16)

ПОСЛЕДНИЕ НОВОСТИ

Все новости

16 сентября 2025 года в Доме международных совещаний ОИЯИ в смешанном формате прошла первая встреча Международного научного редакционного совета (МНРС) журнала Natural Science Review, который выпускает Объединенный институт ядерных исследований.

Подробнее

В честь предстоящего 70-летнего юбилея Объединенного института ядерных исследований, празднование которого состоится 26 марта 2026 года, Natural Science Review объявляет набор статей в специальный выпуск журнала.

Подробнее

Дорогие коллеги!

Перед вами первый номер научного журнала Natural Science Review.  Мы рассматриваем появление этого журнала как важное событие в профессиональной жизни всего научного сообщества исследователей, работающих в сфере естественных, технических и смежных наук.   

Подробнее