Грант РНФ 17-12-01283. Фундаментальные основы лазерно-плазменных радиоактивных источников

Проект, являющийся теоретико-экспериментальным, нацелен на разработку методов создания новых компактных лазерно-плазменных источников радиации (электромагнитных и корпускулярных) на принципах генерации высокоэнергетичных заряженных частиц при воздействии фемто/пико-секундных лазерных импульсов релятивистской интенсивности на различные мишени – самого актуального направления физики взаимодействия мощных лазерных импульсов с веществом. Расчетно-теоретические работы предполагают разработку таких методов во всем диапазоне мощностей современных лазеров, а также лазеров следующего поколения. Ряд методов, будет апробирован в экспериментах на уровнях мощности имеющейся тераваттной лазерной системы. В ходе выполнения проекта на основе расчетно-теоретических исследований и имеющегося задела планируется разработать целый ряд эффективных схем взаимодействия лазерных импульсов с различными мишенями для генерации электронов или протонов/дейтронов, которые в результате взаимодействия с мишенью-конвертором обеспечивают наибольший выход вторичных продуктов: рентгеновского или гамма излучения, радиоактивных изотопов, нейтронов, пионов. Масштабность задачи обуславливается целенаправленным поиском наиболее эффективных источников радиации с характеристиками необходимыми для многочисленных применений: фазово-контрастная рентгеновская микроскопия сверхвысокого пространственного разрешения, гамма-радиография сверхвысокого пространственного и временного разрешения для неразрушающего контроля, нейтронная радиография для неразрушающего контроля и материаловедения и источники нейтронов для терапии, источники медицинских изотопов для ПЭТ и ОФЭКТ источники радиации для лабораторных испытаний на радиационную прочность микросхем для космических аппаратов, пи-мезоны «на столе» для исследовательских целей. Предполагаемые исследования носят междисциплинарный характер, лежат на стыке физики плазмы, лазерной физики, ядерной физики, физики ускорителей, медицинской физики и нанотехнологий. Возможные инновационные лазерно-плазменные источники высокоэнергетичных частиц, жесткого электромагнитного и ядерного излучения, удовлетворяющие требованиям компактности, на основе использования коротких интенсивных лазерных импульсов имеют в обозримом будущем реальный шанс превзойти по своим характеристикам традиционные источники. Этим обуславливается не только научная, но и социальная значимость Проекта, который является актуальным исследованием, результаты которого внесут вклад в развитие нового инструментария для ядерной физики, систем безопасности и контроля, биомедицинских технологий, ядерной фармакологии.