В МФТИ представили прорывной код для моделирования ядерных процессов
04.06.2026
Учёные из Московского физико‐технического института (МФТИ) создали программный код, который в 20 раз ускоряет моделирование взрыва атомных ядер и расчёт образования лёгких осколков. Это серьёзный шаг вперёд по сравнению с предыдущей версией модели 2008 года (Geant4 v9.2) — новая разработка написана на современном языке программирования C++.
Разработка имеет большое значение для двух ключевых направлений:
Представьте ситуацию: врач облучает опухоль пучком ионов углерода или кислорода. В процессе часть ядер распадается прямо внутри тела пациента. Образующиеся осколки — альфа‐частицы, протоны, лёгкие ядра — могут поражать здоровые ткани, доставляя им непредсказуемую дозу радиации.
Новая модель от МФТИ помогает решить эту проблему: она быстро рассчитывает траекторию движения опасных фрагментов. Благодаря этому врачи могут точнее планировать лечение и минимизировать вред для организма.
Эффективность нового кода проверили двумя способами:
Результаты совпали — точность сохранилась, а скорость выросла. При этом команда МФТИ не просто оптимизировала старый код, а полностью переписала алгоритм на C++. В итоге:
Разработку представили на международной конференции CHEP‐2026 в Бангкоке — крупнейшем отраслевом форуме по вычислительным методам в физике высоких энергий. Технология уже вошла в официальный релиз библиотеки Geant4 версии 11.4. Этот инструмент широко применяют в ядерной медицине и исследованиях в области физики высоких энергий.
Особая гордость проекта — вклад молодого специалиста. Большую часть кода написал Артемий Новиков, студент магистратуры кафедры «Научное программное обеспечение» МФТИ. Его работа стала важной частью масштабного научного достижения.
Разработка имеет большое значение для двух ключевых направлений:
- тяжёлой ионной терапии рака;
- исследований на Большом адронном коллайдере.
Где это пригодится?
Представьте ситуацию: врач облучает опухоль пучком ионов углерода или кислорода. В процессе часть ядер распадается прямо внутри тела пациента. Образующиеся осколки — альфа‐частицы, протоны, лёгкие ядра — могут поражать здоровые ткани, доставляя им непредсказуемую дозу радиации.
Новая модель от МФТИ помогает решить эту проблему: она быстро рассчитывает траекторию движения опасных фрагментов. Благодаря этому врачи могут точнее планировать лечение и минимизировать вред для организма.
Эффективность нового кода проверили двумя способами:
- Сравнили с эталонной программой на языке Fortran — её использовали физики‐ядерщики ещё с 1970‐х годов.
- Сопоставили с экспериментальными данными по фрагментации ядер неона.
Результаты совпали — точность сохранилась, а скорость выросла. При этом команда МФТИ не просто оптимизировала старый код, а полностью переписала алгоритм на C++. В итоге:
- объём программы — менее 25 МБ;
- скорость работы — значительно выше предыдущей версии;
- точность расчётов — без потерь.
Международное признание
Разработку представили на международной конференции CHEP‐2026 в Бангкоке — крупнейшем отраслевом форуме по вычислительным методам в физике высоких энергий. Технология уже вошла в официальный релиз библиотеки Geant4 версии 11.4. Этот инструмент широко применяют в ядерной медицине и исследованиях в области физики высоких энергий.
Особая гордость проекта — вклад молодого специалиста. Большую часть кода написал Артемий Новиков, студент магистратуры кафедры «Научное программное обеспечение» МФТИ. Его работа стала важной частью масштабного научного достижения.