Сегодня - 19.12.2018

Источник СИ для потока знаний

20 июня 2018

Уже, наверное, известно всем — в Новосибирске будет создан мощный источник синхротронного излучения, один из трех в стране. Сейчас готовится предпроектная документация, планируется, что в 2020-м году можно будет приступить к строительству этой амбициозной установки, которая поможет развитию не только российской, но и мировой науки. 

Зачем Новосибирску синхротрон?
 
«Когда в феврале в наш город приезжал президент РФ Владимир Владимирович Путин, было ясно — нужно не просить отдельные микроскопы или какое-либо крупное оборудование, а подавать масштабный проект, который решит целый ряд задач, в том числе и стратегических», — прокомментировал глава научно-координационного совета по работе будущего Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ), директор Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН академик Валерий Иванович Бухтияров. 
 
Валерий Бухтияров
 
Одна из проблем, которую необходимо как можно скорее снимать с повестки дня, — кадровый голод в научных организациях. Особенно это касается молодежи. «Нужен баланс между опытом старшего поколения и дерзостью и амбициями молодых, — отмечает Валерий Бухтияров. — В последнее же время с учетом демографии приток молодых людей снижается. Ситуация усугубляется еще и тем, что есть другие места приложения усилий — то же Сколково, научно-технические центры крупных компаний и так далее. Для того, чтобы и нам привлекать к себе кадры, необходимы не только достойная зарплата и жилье, хотя и это тоже, но и самое главное — возможность работать на мировом уровне. Если говорить об естественных науках, то успех тут определяется уровнем оборудования». 
 
Не стоит забывать и об инфраструктурном развитии, причем не только самого Новосибирска, но и всего Сибирского региона. Такое большое строительство и в дальнейшем эксплуатация высокотехнологичного оборудования — это в первую очередь создание новых рабочих мест, в том числе для научного и инженерно-технического персонала. Реализация столь крупного проекта, конечно же, потребует и жилья, и новых энергетических, транспортных, технологических решений, а их, в свою очередь, впоследствии в случае необходимости можно будет использовать и в других точках Сибири. 
 
Однако самое главное — это получение новых фундаментальных знаний в области биологии и медицины, химии, в частности катализа, геологии и энергетики будущего, а также многих других. Этому поможет источник СИ мирового уровня — планируется, что СКИФ будет синхротроном четвертого поколения.
 
«Центры СИ для применения в сфере естественных наук развиваются по всему миру, — говорит Валерий Бухтияров. — Синхротронное излучение дает уникальные возможности». 
 
В настоящее время сибирские ученые используют источник СИ в России – в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН и Курчатовском институте, а также в других странах мира, где есть такие центры. И тот, и другой вариант сопряжен с определенными сложностями. В ИЯФ СО РАН, по словам Валерия Бухтиярова, СИ получают на коллайдерах ВЭПП-3 и ВЭПП-4 практически по остаточному принципу: основная задача этих установок все-таки физические исследования на встречных электрон-позитронных пучках. «Доступ к СИ выходит очень редким — может быть, где-то неделя в квартал. Тогда пользователи приходят на станции и работают двадцать четыре часа в сутки семь дней подряд. Но бывает и так, что эксперимент нужно воспроизвести, а время уже кончилось», — комментирует академик Бухтияров. 
 
Что касается зарубежных синхротронов, то чтобы провести там исследования, нужно примерно за полгода подать заявку. Она рассматривается экспертным советом и, как правило, на востребованной станции удовлетворяется примерно 15 % этих заявок, что означает: за этот период остальные 85 % не получают времени вообще. Кроме того, иногда установки выходят из строя, и даже если ваша заявка удовлетворена, вы всё равно не сможете выполнить свои эксперименты, как запланировано, они будут перенесены на более поздний срок. 
 
Поэтому, кстати, сибирские ученые ожидают, что большая часть этих неподдержанных заявок окажется здесь, в СКИФе. «У нас должна появиться вся России, а также зарубежные исследователи. Особый приток, конечно, мы ожидаем от азиатской части — имеется в виду Китай, Корея, может быть, даже Япония», — говорит Валерий Бухтияров.
 

Валерий Бухтияров: «Хочу отметить, что в сравнении с источником СИ в Протвино наш будет не лучше и не хуже, просто другим — другая энергия, другие возможности, и мы надеемся на то, что пользовательские возможности будут дополнять друг друга. Мы ориентируемся на возможность постоянной работы пользователей, причем на мировом уровне». 

 
Пользовательские станции в бункере СИ ВЭПП-4, ИЯФ СО РАН
 
Почему СКИФ будет построен именно в Новосибирске?
 
Во-первых, в новосибирском Академгородке находится ИЯФ СО РАН — институт, который может сделать эту машину: рассчитать, сконструировать и построить. «У них огромный опыт создания и поставок по всему миру приборных и электронных компонентов для источников СИ», — отмечает Валерий Бухтияров. Во-вторых, здесь уже сформирован большой круг продвинутых пользователей, это многие институты Сибирского отделения. Ученые примерно представляют уровень аппаратуры, который может быть реализован в рамках СКИФ, экспериментов, а также понимают, каким образом всё это устроено, начиная от постановки научных задач и заканчивая организационными деталями.
 
Третий плюс — наличие мощного университета. «Уже сейчас прорабатывается несколько предварительных магистерских курсов, которые поспособствуют подготовке как специалистов фотонной науки, так и пользователей», — говорит Валерий Бухтияров. 
 
Этапы и сроки
 
В мае 2018 года был создан научно-координационный совет по работе СКИФа, куда входят в основном директора институтов, определяющие научно-техническую политику, и чья задача — подготовить всю необходимую документацию. По словам академика Бухтиярова, планируется, что проработка проекта и концепт-дизайн со сметой должны попасть в бюджет на 2019 год. Строительство, как предполагается, начнется в 2020 году. «Сейчас уже проведена очень большая работа с точки зрения предпроектирования», — говорит ученый. Что касается расположения СКИФа, то рассматривается несколько площадок: за ИЯФ СО РАН, в Краснообске и в Кольцово. «Пока последняя набирает больше всего голосов, но процесс обсуждения еще идет», — отмечает Валерий Бухтияров. Завершить строительство создатели синхротрона намерены к 2023 году. Далее источник СИ будет запущен и начнется его эксплуатация параллельно с созданием экспериментальных станций второй очереди. По расчетам, необходимое финансирование первой очереди проекта на 6 лет, включающей строительство здания синхротрона, лабораторного корпуса, самого синхротрона, шести станций первой очереди, составляет около 30 млрд рублей. Развитие исследовательской инфраструктуры (остальные станции) потребует дополнительно порядка 10 млрд рублей.
 
Концепт-дизайн станций первой очереди в настоящий момент уже обсуждается, за каждой негласно закреплен ответственный исполнитель, но официально, как говорит Валерий Бухтияров, это пока не оформлено. «Хотелось бы, чтобы при создании концепт-дизайна сразу было бы отмечено, какие проекты начнут стартовать. Это должно, конечно, увязываться с приоритетами Стратегии научно-технологического развития РФ и прочими подобными документами, — комментирует академик Бухтияров. — Однако я попросил всех, кто работает сейчас над концепцией станций, чтобы, помимо инфраструктурных характеристик, было понимание, программа научных исследований, отражающих мировые тенденции, на первые два года». 
 
Что касается перечня станций, то первые шесть, в соответствии с анализом наиболее актуальных потребностей, будут такими: сканирующего микроанализа; структурной диагностики; исследования быстропротекающих процессов; XAFS-спектроскопии и магнитного дихроизма; рентгеновской фазоконтрастной микроскопии и микротомографии; мягкой рентгеновской спектроскопии и рефлектометрии. 
 
При этом станции планируется построить таким образом, чтобы можно было перестраивать инструменты формирования пучков фотонов и систем детектирования в целях эффективного сочетания различных методик. 
 
«Обсуждая проект источника СИ, мы решили, что во главу угла будут поставлены пользователи, а не производители, потому что цель нашего синхротрона — обеспечение исследовательских возможностей для науки и технологий», — подытоживает Валерий Бухтияров. 
 
Екатерина Пустолякова
 
Фото: Юлии Поздняковой (1), Светланы Ерыгиной, предоставлено ИЯФ СО РАН (2)
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (4 votes)
Поделись с друзьями: 
 

comments powered by HyperComments

Система Orphus