Под Новосибирском открыли «СКИФ»: его свет поможет создавать лекарства, искать нефть и исследовать древние папирусы
В Новосибирске открыли главный синхротрон России.
Фото: Надежда РЫЖКИНА. Перейти в Фотобанк КП
12 августа в новосибирском наукограде Кольцово торжественно открыли Сибирский кольцевой источник фотонов — уникальный комплекс класса «мегасайенс». Накануне объект посетил президент России Владимир Путин. СКИФ создавался более пяти лет, стоимость проекта превысила 47 млрд рублей. В перспективе комплекс должен стать одной из ключевых научных площадок страны.
ПЕРВЫЕ ЭКСПЕРИМЕНТЫ — УЖЕ ОСЕНЬЮ
По своей сути «СКИФ» — это гигантский сверхточный микроскоп. В кольце длиной около 500 метров электроны движутся со скоростями, близкими к скорости света. При прохождении через специальные магнитные устройства возникает синхротронное излучение, на порядок ярче рентгеновского. Благодаря этому ученые могут исследовать структуру вещества на атомном и молекулярном уровнях и изучать материалы, которые невозможно полноценно исследовать традиционными методами.
Когда только создавался проект «СКИФа» в 2018 году, одна из главных задач была создать в России инфраструктуру, которая позволила бы исследователям работать с передовыми технологиями внутри страны. Строительство зданий и монтаж сложнейшего ускорительного оборудования шли одновременно. Благодаря этому реализацию проекта сократили на два года.
Владимир Путин официально открыл СКИФ во время визита в Новосибирскую область 11 августа.
Фото: Надежда РЫЖКИНА. Перейти в Фотобанк КП
— Для нас это знаковая веха — создание и рождение большой установки, которая будет работать многие-многие десятилетия. Параметры установки были разработаны нашими физиками во главе с Евгением Борисовичем Левичевым. И они таковы, что улучшить их вряд ли получится в данной размере установки, здания, сооружений и так далее — просто потому, что они уже ложатся на ограничения законов физики. А это означает, что «СКИФ» не потеряет свою актуальность очень-очень долго и прослужит заведомо больше пятидесяти лет. Этот инструмент позволяет практически все естественно-научные исследования вывести на самый передовой край мировой науки. Поэтому у нас стояла задача осуществить проект как можно быстрее. Мы первыми в мире решили совместить процесс строительства зданий, сооружений комплекса, процесс монтажа и запуск сложного ускорительного оборудования, — рассказал директор Института ядерной физики СО РАН академика Павла Логачева,
Параллельно пришлось решать задачу технологической независимости. Изначально значительную часть оборудования предполагалось приобретать за рубежом, однако санкционные ограничения заставили российских специалистов ускорить разработку отечественных решений. В результате в проекте объединились специалисты институтов и предприятий из разных регионов страны — от Санкт-Петербурга до Хабаровска. Для «СКИФа» создавались собственные компоненты ускорительного комплекса, экспериментальные станции, системы электропитания и другое оборудование.
Основную часть ускорительного комплекса разработал, изготовил и запустил Институт ядерной физики СО РАН. В создании фронтендов и экспериментальных станций участвовали Институт конструкторского приборостроения СО РАН, Институт сильноточной электроники в Томске, Томский политехнический университет и другие организации.
И вот, спустя восемь лет — торжественная церемония открытия. Это важный шаг, но пока что комплекс не работает в окончательной конфигурации. Для объекта такой сложности ввод в эксплуатацию — длительный процесс. Первые эксперименты начнутся уже осенью 2026 года. Затем число работающих станций будет увеличиваться, а параметры комплекса — постепенно доводиться до проектных.
Это оборудование, которое используют для будущих исследований.
Фото: Надежда РЫЖКИНА. Перейти в Фотобанк КП
СКИФ УЖЕ РАБОТАЕТ С ПУЧКОМ
Главный показатель готовности ускорительного комплекса — его способность сформировать и стабильно удерживать электронный пучок с заданными характеристиками.
Сегодня эта задача уже решена: электроны разгоняются до проектной энергии и поступают в основное кольцо. Пучок демонстрирует необходимые параметры по интенсивности, пространственной структуре и, главное, стабильности.
— Требования к точности здесь экстремально высокие: электронный пучок должен каждую секунду попадать практически в одну и ту же точку с точностью, превышающей по строгости обычные бытовые сравнения. Именно стабильность пучка является одной из наиболее сложных задач при запуске синхротрона. Следующий этап — завершение переналадки источников питания магнитов, — объясняет Павел Логачев.
Первый эксперимент планируется провести до 25 сентября. Его организатором станет Институт катализа СО РАН. Вторая экспериментальная работа запланирована на конец октября — начало ноября. Она пройдет на станции, предназначенной для исследования быстро протекающих процессов, совместно с Институтом гидродинамики.
В ноябре специалисты намерены установить оставшиеся устройства генерации синхротронного излучения. После этого начнется последовательная настройка оборудования экспериментальных станций. А в 2027 году основная работа будет сосредоточена на повышении параметров комплекса, одновременной настройке станций, отладке экспериментальных методик и программного обеспечения.
СКИФ нужен для изучения структуры веществ на атомном уровне.
Фото: Надежда РЫЖКИНА. Перейти в Фотобанк КП
От нефтяного пласта до чтения папирусов
С помощью синхротронных методов специалисты смогут детально исследовать структуру горных пород и процессы, происходящие непосредственно в нефтеносных пластах. Такие исследования могут помочь повысить эффективность добычи углеводородов и лучше понимать поведение пород при разработке месторождений.
Большие перспективы открываются и для фармацевтики. Можно лучше изучить кристаллическую структуру веществ и искать новые формы лекарственных соединений.
Применение СКИФа не ограничивается промышленностью и медициной. Синхротронное излучение позволяет исследовать объекты культурного наследия без их разрушения. Например, с его помощью можно изучать древние египетские папирусы, не разворачивая хрупкие свитки. Это особенно важно для предметов, которые могут разрушиться при механическом воздействии.
Еще одно направление — искусствоведение. Исследователи смогут анализировать внутренние слои живописных полотен, выявлять скрытые изображения, исправления и особенности техники художника, не повреждая картину.
Еще один эффект СКИФа — создание принципиально новой среды для молодых исследователей. Ведущий инженер комплекса Глеб Довженко, ранее работавший на синхротроне DESY в Гамбурге, отмечает, что расположение большого числа исследовательских возможностей на одной площадке позволяет ученым быстро переходить между различными направлениями.
К ЧИТАТЕЛЯМ
Если вы стали очевидцем ЧП или чего-то необычного, сообщите об этом в редакцию
Редакция: (383) 289-91-00
Мессенджеры: 8-923-145-11-03
Почта kp.nsk@phkp.ru