Академик Павел Логачев: «синхротонное излучение используется практически во всех науках»
Представитель информационного агентства «Научная Россия» побеседовала с директором Института ядерной физики им. Г.И. Будкера Сибирского отделения Российской академии наук академиком Павлом Владимировичем Логачевым об истории и сегодняшнем дне ИЯФ, фундаментальных и прикладных исследованиях, о синхротронном излучении и уникальных установках. Публикуем выдержки из интервью.
― Сегодня, наверное, вся страна знает об уникальной установке СКИФ ― Сибирском кольцевом источнике фотонов. Но начать разговор я бы хотела с истории института. Когда он возник, в связи с чем, какие задачи стояли перед ним в тот момент?
― История института берет свое начало с конца 1950-х гг. Формально он был создан в 1958 г. внутри Института атомной энергии им. И.В. Курчатова, ныне НИЦ «Курчатовский институт». Так что Курчатовский институт ― это наша альма-матер, та организация, из которой вышел основатель и первый директор ИЯФ Герш Ицкович (Андрей Михайлович) Будкер.
Тематика работ ИЯФ всегда была связана с удивительной технологией, которая впоследствии принесла миру основную часть знаний о современной физической природе микромира. Это технология встречных пучков. <…>
― Какие результаты, полученные за эти годы, вы считаете самыми важными и перспективными?
― В ИЯФ были проведены самые точные измерения основных параметров и характеристик различных частиц ― их массы, детали взаимодействия с другими частицами. Около 30% прецизионных измерений элементарных частиц принадлежат Институту ядерной физики, двум нашим коллайдерам. Дело в том, что мы ― единственная организация в мире, в которой начиная с 1965 г. по сей день всегда работал хотя бы один коллайдер или установка на встречных электрон-позитронных пучках. Это единственный в мире пример настолько длительной и систематической работы в области физики высоких энергий.
― Вы сказали, что у вас целая масса прикладных результатов, которые принесли пользу людям. Что вы имели в виду?
― С начала основания ИЯФ здесь была развернута масштабная деятельность по производству промышленных ускорителей, которые в советское время использовались для производства жаростойкой кабельной продукции, стерилизации зерна, для обработки полимерных материалов с целью увеличения их долговечности и прочности.
В советское время специалисты ИЯФ разрабатывали и производили такие ускорители, поставляли их на предприятия и помогали с их эксплуатацией. Впоследствии, уже в российское время, эти установки стали поставляться за рубеж. Сегодня мы занимаем примерно 6% мирового рынка промышленных ускорителей такого типа. По всему миру, включая Россию, работают более 250 наших машин.
Вторая история, которую вы упомянули вначале, ― источники синхротронного излучения. Дело в том, что для установок на встречных электрон-позитронных пучках это излучение вредное. Оно отбирает у частиц энергию, необходимую для процесса аннигиляции ― взаимного исчезновения сталкивающихся частиц и появления новых.
― Но нет худа без добра?
― Именно так. Оказалось, синхротронное излучение имеет широчайший спектр: от терагерцевого, инфракрасного до жесткого рентгена. Это излучение назвали синхротронным, потому что оно возникает при движении электрона по круговой орбите синхротрона. Оно имеет уникальные характеристики, очень полезные для приложений в других исследованиях — например, в материаловедении, в физике твердого тела, в кристаллографии, в минералогии, в молекулярной биологии, в медицине, в фармакологии. Даже археологи пользуются синхротронным излучением в своих исследованиях.
― Интересно, для чего?
― Они, в частности, изучают элементный состав фрагментов арт-объектов и по наличию тех или иных элементов или их изотопов могут сделать выводы об их происхождении. Фактически процесс использования синхротронного излучения в исследовательских целях был запущен благодаря коллайдерам и впоследствии выделился в отдельную область.
Когда <…> встал вопрос о создании в России установок класса «мегасайенс», выбор пал прежде всего на установки, производящие синхротронное излучение. Они востребованы во многих научных направлениях, в большом количестве исследований. Это сыграло ключевую роль в выборе того проекта, который мы сегодня реализуем в Новосибирской области, ― ЦКП «СКИФ».
― Знаю, что у вас создается установка для бор-нейтронозахватной терапии, которая уже скоро будет задействована в НМИЦ онкологии им. Н.Н. Блохина в Москве. Сейчас на ней довольно успешно лечат заболевших раком собак и кошек. Эта установка тоже приносит практическую пользу.
― Развитие источников синхротронного излучения имеет 50-летнюю историю, в то время как метод бор-нейтронзахватной терапии был запатентован в США в 1936 г., через три года после открытия в 1933 г. нейтрона. Но все это время не существовало компактного источника нейтронов, который можно было бы поставить в клинику. И только сейчас появилась технологическая возможность создать такое устройство. Мы работали над такой возможностью 30 лет, она возникла не по щелчку пальцев. Чтобы сделать такие технологии надежными и дешевыми, необходимо время. Но мы вышли на этот результат.
Прототип этой машины действует в нашем институте, на нем проводятся доклинические исследования на животных. А вторая установка, которую мы создали тремя годами ранее, успешно работает в КНР. Прототип этой машины действует в нашем институте, на нем проводятся доклинические исследования на животных. А вторая установка, которую мы создали тремя годами ранее, успешно работает в КНР. Мы создавали ее с американскими партнерами. В Китае уже проводятся успешные клинические испытания на людях.
― Как же так? Почему у нас не идут?
― Мы поставили перед руководством нашей страны вопрос о необходимости развития этого метода в России. И здесь стоит сказать огромное спасибо премьеру М.В. Мишустину с командой, которые быстро откликнулись на нашу просьбу, в результате чего в этом году установка заработает, причем самый сложный ее узел, источник ионов, уже выдал проектные параметры. Это случилось в начале сентября. У нас нет сомнений, что этот аппарат будет готов к монтажу в Москве весной следующего года.
― Как нет сомнений, что скоро заработает СКИФ, построенный в рекордно короткие сроки?
― Да. Ситуация складывается так, что мы работаем в жестких условиях, быстрее, чем на подобных проектах, запускавшихся до нас. <…>
― У вас на сайте перечислено огромное количество уникальных установок. Есть раздел о фундаментальных исследованиях. Сложно что-то выделить, все очень важно и интересно. А как вы считаете, что в вашем институте главное?
― Главное ― это люди. Лучше всего о людях говорят результаты их деятельности. У нас в институте царит особая атмосфера, в основе которой лежит творчество. Здесь работают не приказы или какие-то другие административные инструменты, а неформальные человеческие отношения. Творческая работа очень непростая, она требует напряжения всех сил. Поэтому здесь не остается сил на бюрократию и формализм. Об этом нужно помнить нашим руководителям ― с какой системой они имеют дело. Рабочий процесс должен предполагать максимальное взаимопонимание людей в коллективе. Без взаимопонимания и творческой атмосферы у нас бы ничего не получилось.
На фото: Павел Владимирович Логачев. Автор фото: Андрей Афанасьев. Источник: «Научная Россия»