24 августа 2022

Совещание о значении ядерно-пучковых технологий и проектов, относящихся ĸ федеральной научно-технической программе развития синхротронных и нейтронных исследований, прошло в ходе IX Международного форума технологического развития «Технопром». Создание условий для ускорения развития науки и техники через консолидацию усилий органов государственной власти, научно-образовательного и предпринимательского сообществ было основной темой обсуждения.

«О важности и необходимости реализации крупных научных инфраструктурных проектов нет необходимости спорить, — заявил директор Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН академик Павел Владимирович Логачёв. — Программа развития синхротронных и нейтронных исследований — это самая востребованная в широких научных массах исследовательская инфраструктура. Она затрагивает множество научных направлений, позволяет решать комплексные и мультидисциплинарные задачи, дает новые технологии, способствует развитию сферы обороноспособности и качества медицинского обслуживания. Компонент, без которого наука существовать не может, — образование, поэтому университеты играют в этой программе очень важную роль не только как участники и разработчики отдельных технологий, но и как принимающая сторона для крупных уникальных исследовательских установок. Студенты соответствующих направлений смогут освоить рабочую специальность высокой квалификации и приобрести релевантный опыт профессии с использованием современных технологий».

Вскоре после указа президента Российской Федерации Владимира Владимировича Путина о развитии синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры на 2019—2027 годы появилось постановление Правительства РФ 2020 года, включающее положения о создании сетевой синхротронно-нейтронной инфраструктуры на территории России, проведении соответствующих исследований в этой области и подготовке специалистов, как для создания таких установок, так и для последующей эксплуатации и проведения экспериментов на синхротронных и нейтронных источниках. 

«Яркими примерами проектов, направленных на формирование технологического суверенитета, в истории нашей страны были атомные и космические исследования, — рассказал руководитель Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований кандидат физико-математических наук Никита Владимирович Марченков. — Именно атомные проекты, реализованные в НИЦ “Курчатовский институт”, в значительной степени обеспечили возможность появления в нашей стране важных открытий, к примеру в области физики высоких энергий. Сегодня синхротронное излучение позволяет осуществлять наблюдение за атомным состоянием различных материалов и веществ, видеть, как устроены те или иные процессы, и на этой базе создавать технологии и устройства». 

В ближайшие пять-семь лет запланировано создание большого количества установок на территории России, распределенных в ключевых научных точках страны: в Новосибирской и Ленинградской областях, на Дальнем Востоке на острове Русский и в Центральном регионе.  

«Долгое время казалось, что нам не нужен свой источник, и мы можем просто пользоваться европейским опытом, — отметил начальник лаборатории Курчатовского центра СИ и НТ кандидат физико-математических наук Роман Алексеевич Сенин. — Но иметь свое всё же надежнее, и последние годы показали, что это действительно так. Возникла идея, что необходимо построить кардинально новый источник, дающий гораздо больше фотонов, чем есть сейчас, с более жестким излучением. Всё это можно попытаться сделать двумя путями: сделать или синхротрон, или лазер на свободных электронах. Оказалось, что нужна каждая из этих машин, и появилась необходимость создать комбинированное устройство — синхротрон-лазер “СИЛА”. Это возможность получить, с одной стороны, жесткий синхротрон, работающий на высоких энергиях, выше 50 килоэлектронвольт, а с другой — источник, дающий полную пространственную когерентность на разных частотах и высокое временное разрешение. Постепенно мы движемся к созданию такого устройства». 

Реализация другого перспективного проекта, бор-нейтронозахватной терапии, станет прорывом в лечении целого ряда злокачественных опухолей, однако ему требуется согласование финансирования, а также выделение субсидий на покупку дорогостоящего оборудования. «В первой половине 2023 года, — сообщил заместитель директора по научной работе ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Пётр Андреевич Багрянский, — мы намерены выполнить все работы и закупить необходимое оборудование, и уже в начале 2025 года можем планировать запуск этой системы в Национальном медицинском исследовательском центре онĸологии им. Н. Н. Блохина». По словам ученого, в 2022 году была разработана конструкторская документация на компоненты нейтронного источника и около 95% заказов сдали в экспериментальное производство. В институте уже изготовлены некоторые элементы, например, катушки секций высоковольтного выпрямителя. В настоящий момент готовится техническое задание на создание системы управления нейтронного источника и системы роботизации для работы с нейтронно-генерирующей мишенью.  

Сибирский кольцевой источник фотонов — СКИФ — способен обеспечить практически весь спектр экспериментов с синхротронным излучением, которые ранее проводились российскими учеными на источниках СИ в Европе и США. Обладая большой яркостью и когерентностью, он увеличит эффективность и качество таких экспериментов. Реализация подобных проектов в условиях санкций поощряет создание соответствующих передовых технологий в РФ. «Чтобы создать источник синхротронного излучения поколения 4+ СКИФ, — рассказал заместитель директора ИЯФ СО РАН, руководитель проекта создания ускорительной части синхротрона СКИФ кандидат физико-математических наук Игорь Николаевич Чуркин, — необходимо использовать самые новейшие наработки специалистов в различных областях науки и техники. Сложившаяся в последнее время ситуация не позволяет нам закупать часть оборудования типа клистронов у наших партнеров за рубежом, и ИЯФу не остается ничего, кроме как заняться разработкой ключевых систем для СКИФа».

«Мы пока отложили вопрос по двум станциям, 1-4 “XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм” и 1-6 “Электронная структура”, — заключил руководитель ЦКП СКИФ член-корреспондент РАН Евгений Борисович Левичев. — В качестве варианта для реализации наших проектов мы будем использовать уже существующее оборудование станций ИЯФ и ФИЦ “Институт катализа им. Г. К. Борескова СО РАН”, из которых можно будет сделать две палеотипные станции на поворотных магнитах. Строительство уже идет полным ходом. Статистика показывает, что у нас с точки зрения инженерного обеспечения довольно мощный комплекс, серьезное внимание уделяется точности условий эксплуатации»