Очередное заседание Президиума Российской академии наук было посвящено вопросам развития синхронных и нейтронных исследований и развитию исследовательской инфраструктуры в России. С основным докладом выступил президент Научно-исследовательского центра «Курчатовский институт» член-корреспондент РАН Михаил Ковальчук. Сообщает специальный корреспондент «Интерфакса» Вячеслав Терехов.
Что было, когда ничего не было?
Корр.: Михаил Ковальчук посвятил свой доклад обстоятельному анализу создания и развития Национальной сети синхронных и нейтронных исследований. В докладе он сообщил, что сейчас в стране работает костяк из 40 университетов и 45 государственных научных центров.
Но это сейчас, а что Российской академии наук досталось от Советского Союза?
Ковальчук: Наука, и мы с вами это хорошо знаем, стагнируя, плавно деградировала вместе с государством. И только 1 октября 1999 года был запущен синхротрон «КИСИ-Курчатов» (Курчатовский специализированный источник синхронного излучения – ИФ). Дело в том, что когда произошел развал СССР, то Российская Федерация была единственной республикой, в которой не было своей академии наук.
Корр.: Конечно, этот факт вряд ли кого из сидящих в зале изумил. Кто-то хорошо помнил это время, а тот, кто помоложе, просто знает, что в составе Союза у Российской Федерации не только академии наук не было, но и, в отличие от союзных республик, не было даже своих основных министерств.
Пришлось все создавать заново!
Пуск синхротрона в конце прошлого века, как подчеркнул докладчик, «это был первый шаг к запуску программ нанотехнологий».
Ковальчук: Когда мы формировали нанотехнологическую инициативу, она уже имелась у США, Китая, у стран Европы. Мы были пятыми. Но создавали мы ее на основе принципиально новой идеологии. До нас нанотехнология была просто еще одной формой технологии. Мы же фактически начали двигаться в сторону создания природоподобных технологий. В этом и заключалась российская инициатива. Мы стали ее развивать, но понимали, что для того, чтобы работать на атомарном уровне, надо обеспечить молекулярно-биологические, генетические исследования, с помощью которых мы могли бы взаимодействовать с природой на атомном уровне и видеть, что и как происходит в живой природе.
Следующий шаг — создание новой интеллектуальной собственности и национальной сетевой структуры
Ковальчук: В начале 2009 года мы в Курчатовском институте с ужасом увидели, что в стране нет культуры расшифровки полногеномного секвенирования (секвенирование генома – это масштабное считывание генетического кода с целью обнаружения в нем мутаций. Это дает максимально полную информацию о выявленных генетических изменениях – ИФ). Мы приняли соответствующие шаги и расшифровали геном! Это был первый расшифрованный геном в России, но седьмой в мире.
Однако этим шагом мы дали старт отечественной геномике, масштабно расширив ее. И уже в 2011 году было проведено заседание, в котором участвовали руководители крупнейших ядерных центров мира – Японии, Европы и США. Кроме США остальные участники заседания подписали Московскую Декларацию. В ней отмечалось, что, хотя Россия пропустила создание трех поколений синхротронных источников, но мы будем разрабатывать и создавать следующие поколения. Мы не только вошли еще в целый ряд международных проектов, вложив в них около двух миллиардов евро, но фактически явились их инициаторами. В результате вместе с нашими коллегами из других стран был создан рентгеновский лазер на свободных электронах в Гамбурге, протонно-тяжелоионный комплекс в Дармштадте в Германии (крупнейший ускорительный комплекс по исследованию современной ядерной и субьядерной физики – ИФ), а дальше осуществлен целый ряд других проектов.
Таким образом, Россия вместе со всем миром стала создавать принципиально новую интеллектуальную собственность.
Корр.: Напомнив о подписанном Президентом месяц назад Указе о развитии природоподобных технологий в России, М. Ковальчук отметил, что сейчас надо «развивать не отдельные установки по регионам, а строить национальную сеть синхрофазотронных и нейтронных исследований с диверсифицированной научной программой, ориентированной на возможности их использования на местах». Иными словами, речь идет о создании сетевой структуры, которая «в течение ближайших 5-8 лет позволит стране иметь лучшую в мире исследовательскую инфраструктуру». Согласно докладу, такая структура будет состоять из соответствующих исследовательских лабораторий, исследовательских реакторов и организаций, расположенных на всей территории страны — от Дальнего Востока до Новосибирска, Гатчины, Протвино, Зеленограда. Кроме того, создается целый ядерный медицинский комплекс.
Докладчик напомнил также о планах строительства в Институте физики высоких энергий машины, которой нет в мире аналогов — это синхротрон плюс лазер на свободных электронах. Ее название – «СИЛА».
От природного хаоса — к созданию новых материалов
Корр.: Докладчик далее выдвинул очень интересную идею – перестраивая положение атомов можно получить принципиально новый материал.
Ковальчук: Мы хорошо с вами знаем, что все возникло из хаоса — это ближний порядок. А дальше мы с вами видим дальний порядок. Мы в горах нашли, условно говоря, минерал — кусок кварца. Мы его поизучали и выяснили, что если его сжать, то будет напряжение, если приложить напряжение — изменится размер. Дальше мы на синхротроне определяем положения атомов и видим, что, если атом имеет такое положение — будут такие свойства. И эмпирически пытаемся создать условия, чтобы вырастить кристалл или материал с таким свойством. Надо сказать, что это успешно делается. Например, Институт кристаллографии создал уникальную технологию получения пьезокварца, которая уже много десятилетий лучшая в мире. Но это чисто эмпирическое дело.
А сегодня наша задача — видеть не только положение атомов и базироваться на этом, но и увидеть, как этот хаос перестраивается из ближнего порядка в дальний — это и есть сверхзадача. Мы фактически будем видеть, как природа или химическая реакция осуществляется в строении материалов, то есть мы подсмотрим у природы эти стартовые моменты. И это важнейший момент перехода к созданию принципиально новой базы создания материалов.
Корр.: Докладчик при этом привел в качестве примера создаваемый самый совершенный синхротрон «СКИФ». (Установка, путем рентгеноструктурного анализа позволяющая исследовать материалы – ИФ).
Зеленая атомная энергетика!
Корр.: Следующая часть доклада президента Научно-исследовательского Центра «Курчатовский институт», безусловно, может вызвать огромный интерес не только у ученых, но и у обычных граждан. Речь идет о ядерной энергетике, но не той, о которой всей говорят, а в некоторых странах даже хотят ее запретить, а о зеленой (!!!) ядерной энергетике.
Ковальчук: Сейчас нами разработана вместе с «Росатомом» система замкнутого энергетического цикла атомной энергетики. Это зеленая атомная энергетика, в основе которой лежит принцип традиционного эквивалентного захоронения. Вы взяли топливо из природного урана, извлекли из него энергию и дальше, используя реактор на быстрых нейтронах, на тепловых или жидкоцелевой реактор, еще массу вещей, получаете чистую воду, как из фильтра. Вот это и есть безотходное производство!
Одной из частей этой системы является Токамак (установка для магнитного удержания плазмы с целью достижения условий, необходимых для дальнейшего протекания управляемого термоядерного синтеза, – ИФ). На первом этапе он будет использоваться не как энергетическая установка, а как мощный источник нейтронов. Вы можете окружить его соединением, состоящим из урана 338 или торием, отходы которого у нас в огромном количестве от добычи редких металлов, и нарабатывать топливо. Фактически эта система позволит нам иметь зеленую атомную энергетику и обеспечить на 1000 лет топливом без вариантов!
На очереди – создание Международного центра нейтронных исследований!
Корр.: Докладчик сообщил, что теперь, согласно решению президента страны, на очереди создание Международного центра нейтронных исследований на базе реактора «ПИК» (исследовательский ядерный реактор водо-водяного типа – ИФ).
Поясним: в этом реакторе выделяющиеся после ядерной реакции пучки нейтронов выводятся в несколько каналов различного предназначения. Каждый из них представляет собой отдельную исследовательскую станцию с различным оборудованием и задачами. Всего запланировано создание 25 таких станций. Пять уже действуют. Пучки нейтронов применяются в различных научных сферах.
В центр вступили кроме России: Белоруссия, Узбекистан, Таджикистан, Иран, на очереди Казахстан. Теперь этот центр называется «Центр синхротронных, нейтронных, лазерных исследований».
Таким образом, создается пул, не имеющий равных на евразийском континенте.
Корр.: На заседании выступали представители ведущих научных институтов, которые рассказали о работе своих организаций по теме заседания Президиума РАН, высказали свои предложения по созданию единой программы Национальной сети синхротронных и нейтронных исследований.
Президент РАН Геннадий Красников в завершении заседания предложил в течение недели прислать замечания и предложения, а затем подготовить формулировку в Постановление Президиума РАН.
Автор: Вячеслав Терехов
Источник фото: Елена Либрик / «Научная Россия»