– В прошлом году Томский политех вошел в число разработчиков оборудования для установки класса «мегасайенс», СКИФа. Какие достижения позволили вам стать участником этого проекта?
– Некоторые люди до сих пор думают, что работа с атомной энергией – область высоких рисков, но все зависит от опыта исследователей и используемых технологий. Практика ТПУ подтверждает, что ядерный потенциал открывает широкие научно-промышленные возможности.
И здесь нам точно есть чем поделиться с командой разработчиков СКИФа – у нас 70-летняя история работы с атомной энергетикой, а наш вуз единственный в стране имеет собственный функционирующий учебный реактор.
Благодаря этому научному потенциалу мы производим малогабаритные ускорители и рентгеновские аппараты, а на упомянутом реакторе модифицируем материалы, например, кремний, для производства электроники.
К тому же в практике университета есть уникальный кейс, который пригодится в дальнейших работах с оборудованием мегасайенс-установки. Именно на базе ТПУ в СССР разработали, собрали и запустили предшественника СКИФа – синхротрон «Сириус».
На некоторый период времени эта установка стала мощнейшей в мире.
– Что в рамках такого крупного мегасайенс-проекта будут делать ученые вуза?
– Наша зона ответственности – это станция для исследования мельчайших объектов «Микрофокус». Мы будем проверять в университете методики регистрации излучения, апробировать разнообразные детекторы, которые помогут в визуализации исследуемых образцов и процессов.
Конечно, этим работа не ограничится, уже сейчас специалисты вуза создают программное обеспечение для регистрации и обработки больших потоков данных с детекторов для создаваемой станции, плюс некоторые детекторы являются продукцией нашего производства.
В ближайшее время команда Томского политеха проведет первые испытания собственных систем регистрации. Одно из основных ее назначений – визуализировать пучок излучения при первичной отладке и измерять его параметры. А когда СКИФ будет запущен, эти детекторы смогут работать в составе систем высокоразрешающей радиографии и томографии.
– Расскажите немного подробнее о преимуществах «Микрофокуса».
– Уникальность станции «Микрофокус» определена уже в ее названии. Размеры сфокусированного ею пучка излучения будут достигать долей микрон (50–200 нм). Такое высокое пространственное разрешение позволит проводить множество детализированных экспериментов на наноуровне.
При этом подробнейший анализ не создаст опасности разрушения изучаемых образцов, что позволит без опаски работать с особенно хрупкими или ценными предметами.
Хочу подчеркнуть, что речь идет о качественно другом анализе по сравнению с доступными нам сейчас. Удастся не просто подробно рассмотреть объект, но и определить местоположение скоплений конкретных химических элементов и микровключений минералов в нем.
– Какие именно эксперименты будут запущены на станциях СКИФа и как вы оцениваете его потенциальную роль для науки и общества?
– В ходе исследований научное сообщество получит комплексные знания о расположении атомов и молекул по отношению друг к другу, возможно, удастся установить зависимости между особенностями строения, плотности, даже цвета того или иного материала и спецификой его внутренней структуры.
С использованием всех преимуществ синхротронного излучения мы сможем изучить, каким образом изменяется вещество в экстремальных условиях, при температуре и давлении как в ядре Земли.
В свою очередь это даст нам возможность создавать новые сплавы, полимеры, комплектующие для современной техники, реализуя у них нужные свойства на основе найденных закономерностей.
И конечно же, стоит упомянуть среди ключевых приоритетов феноменальную скорость. Только представьте, что двадцать лет назад на расшифровку какой-либо кристаллической структуры требовались годы, а СКИФ сделает это за несколько секунд.
– Для кого будут доступны возможности СКИФа?
– И для ученых, и для студентов. Безусловно, чтобы работать на станциях синхротрона нужен особый опыт, поэтому с осени 2023 года у нас запускается новый трек магистратуры «Физика высоких энергий». Обучающиеся с этого направления смогут осваивать необходимые навыки для работы не только на СКИФе, но и других мегасайенс-установках.
Также у студентов будет возможность пройти практическую подготовку по проектированию, разработке и реализации исследовательских станций синхротрона. Будущие специалисты смогут составить индивидуальную траекторию обучения из исследовательских, инженерных и междисциплинарных предметов.
Полный текст интервью доступен по ссылке.
Справка
Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» Института катализа СО РАН — проект класса «мегасайенс» с синхротроном поколения «4+», который строится в новосибирском наукограде Кольцово.
Центр представляет собой комплекс из 34 зданий и сооружений, а также инженерного и технологического оборудования, обеспечивающий выполнение научных исследований на пучках синхротронного излучения.
Уникальные характеристики нового синхротрона позволят проводить передовые исследования с яркими и интенсивными пучками рентгеновского излучения во множестве областей — химии, физике, материаловедении, биологии, геологии, гуманитарных науках. Также СКИФ поможет решить актуальные задачи инновационных и промышленных предприятий.
Создается в рамках нацпроекта «Наука и университеты» для развития современной сети источников синхротронного излучения нового поколения в России.