Акции для Курчатника
Россия присоединится к работе Европейского синхротрона в Гренобле
Россия в лице Курчатовского института присоединится к работе Европейского синхротрона в Гренобле. Что такое синхротрон, зачем он российским ученым и как работает аналогичное оборудование в Курчатнике рассказывает «Газета.Ru».
Глава правительства Дмитрий Медведев одобрил присоединение России к Европейскому центру синхротронного излучения — European Synchrotron Radiation Facility (ESRF). Российские ученые, работающие в Европейском синхротронном центре, как те, что были там «гостями», сохранив российское место работы, так и соотечественники, работающие теперь в университетах Франции, Германии и других стран ЕС, — ждали этого события давно и восприняли новость о решении правительства как рождественский подарок. Зачем ученым синхротроны, какие выгоды России сулит участие в ESRF и сколько это будет стоить?
Синхротрон — высокоэнергетический «глаз» ученого
Синхротрон — это кольцевой ускоритель элементарных частиц, такой, как Большой адронный коллайдер, только заметно меньше. Впрочем, не такой он и маленький — кольцо БАК имеет длину около 30 км, а ESRF, расположенного в Гренобле на слиянии двух рек, — 844 метра. Только синхротроны используются в основном не для изучения самих частиц (как БАК), а для изучения широкого круга полезных объектов с помощью излучения, генерируемого при участии этих частиц. Грубо говоря, синхротрон заменяет любой аппарат, работающий на рентгеновском излучении, только энергия его гораздо выше.
В результате он позволяет решать неизмеримо более широкий круг задач: объект, который под рентгеновскими лучами кажется ученым «слепым», раскрывает свое устройство на синхротроне.
Речь идет и о структурном анализе (установление расположения атомов и молекул) кристаллических и аморфных материалов любого характера, в том числе наноматериалов, и об исследовании структуры белков и других крупных биологических молекул, и об изучении локальных особенностей материалов для более точного определения их физических свойств, и о рентгеновской спектроскопии, и о методах, позволяющих изучать и структуры жидкостей и растворов, и о микроскопии, и о томографии — послойном сканировании для получения трехмерного изображения (как КТ и МРТ в больнице), и о фотолитографии. Иными словами, синхротрон — инструмент, который позволяет ученым решать очень широкий круг задач из самых разных областей: материаловедения, биохимии, медицины, оптики, в том числе и прикладного характера. Он развязывает руки ученому, бьющемуся над определением строения объекта на лабораторном оборудовании.
Синхротрон ESRF
Комплекс построен в 1994 году совместными усилиями 19 стран (18 европейских стран — Австрия, Бельгия, Венгрия, Великобритания, Германия, Дания, Испания, Италия, Нидерланды, Норвегия, Польша, Португалия, Словакия, Финляндия, Франция, Чехия, Швейцария, Швеция — и Израиля). Как и большинство подобных проектов (взять тот же БАК в Женеве), постоянный штат в основном состоит из людей, которые поддерживают работоспособность прибора (это отнюдь не простая задача). В постоянном штате ESRF 600 человек. Ученые — пользователи станций, на которые подается пучок (именно они получают научные результаты — данные о строении вещества, материала), приезжают на оборудование для решения определенной задачи, а на постоянной основе являются сотрудниками одного из университетов или институтов страны-участницы. Таких «гостей» синхротрон в год принимает около 3,5 тыс. Ученый, считающий необходимым для решения своей задачи использование ESRF, готовит proposal — заявку на получение времени на пучке. Конкурсная комиссия рассматривает ее и, если задача кажется полезной, перспективной и интересной, ставит заявку в очередь. Подать ее могут и представители стран-неучастниц, но при рассмотрении они будут находиться в очень низком приоритете — очередь может стать очень длинной, а принятыми окажутся только самые прорывные и необходимые предложения.
В таком положении находились и российские ученые. Коллеги за рубежом помогали им с доступом, но это было достаточно сложно.
«Мы 20 лет активно работаем с нашими группами в Москве, Питере, Ростове, Екатеринбурге, Новосибирске, Калининграде. Но все это было вопреки! Теперь это приобретает цивилизованный вид», — сказал «Газете.Ru» физик Анатолий Снигирев, постоянный сотрудник ESRF.
Одобренный российским правительством документ предполагает присоединение России к конвенции от 16 декабря 1988 года о строительстве и эксплуатации установки «Европейский источник синхротронного излучения». Россия приобретает 6% доли в акционерной компании «Европейский центр синхротронного излучения», учрежденной этой конвенцией.
Цена вопроса
Представлять Россию в организации поручено НИЦ «Курчатовский институт» Михаила Ковальчука, туда и будут перечисляться деньги на участие. Как участнику проекта, России придется внести в 2014 году ?10 млн на строительство научной установки, а также ежегодно с 2014 года перечислять взносы в размере ?5,261 млн.
Что дальше?
Гренобль — город науки и высокотехнологичной промышленности (в этом году американский Forbes назвал его инновационным городом №5 в мире), вся научная и инновационная инфраструктура которого сконцентрирована вокруг микроэлектронного производства STMicroelectronics (учиться у Гренобля теперь будет российский центр микроэлектроники — Зеленоград). Именно этим объясняется интерес к приборам, позволяющим вести материаловедческие разработки ультравысокого уровня. Именно поэтому синхротрон — не единственный высококлассный международный проект в Гренобле, который может быть интересен России. Там же, в Институте Лауэ-Ланжевен (ILL), находится исследовательский нейтронный реактор. Он тоже необходим для изучения строения вещества, только в случае нейтронографических методов исследования в качестве излучения используются нейтроны, для производства которых и нужен реактор. ILL также международная организация, в нее кроме стран ЕС входит Индия.
«Россия была членом ILL. В свое время ее вклад оплачивался преимущественно горючим. Это реактор, работающий на обогащенном уране, который изготавливается либо в России/СССР, либо в США. Международное законодательство в этом вопросе в сильной степени обусловлено американской позицией в смысле его нераспространения.
Это вопрос политический. Мировое научное сообщество всегда очень приветствовало вступление России в ILL: исторически Россия была очень сильна в этой области.
Очень сильные традиции этой физики в Москве, в Дубне, в Гатчине», — рассказал «Газете.Ru» физик Константин Протасов, вице-президент гренобльского Университета Жозефа Фурье, который ведет исследования на ILL.
Учитывая, что имеющийся синхротрон в Курчатовском институте обслуживает лишь нужды сотрудников самого института и, судя по открытым базам научных публикаций, не производит научных данных достойного объема и качества, а нейтронный реактор ПИК в ядерном центре в Гатчине под Петербургом не могут достроить уже более 20 лет, участие в международных проектах может стать полезной и разумной экономичной альтернативой «домашним» проектам. Так, тот же Курчатник планирует построить свой синхротрон четвертого поколения за 38 млрд руб., что при текущем курсе означает около ?845 млн. Судя по российскому опыту, в процессе строительства смета еще вырастет. Так что финансирования одного этого синхротрона хватит на столетия обеспечения полноправного участия российских ученых во всех значимых международных проектах.
Александра Борисова
Источник: http://www.gazeta.ru/
