СКИФ на месте "Сириуса": в ТПУ идет демонтаж легендарного синхротрона

ТОМСК, 4 мая – РИА Томск, Валентина Анкудинова. Многие томичи помнят легенду о "еще одном ядерном реакторе Томского политехнического университета за десятым корпусом". На самом деле в 11 корпусе вуза была размещена другая, не менее уникальная установка – синхротрон "Сириус". Это кольцевой электронный ускоритель, входивший в 60-70-х года прошлого века в десятку крупнейших синхротронов мира.

Сейчас Томский политех (ТПУ) начал демонтаж "Сириуса". Какую он сыграл роль в развитии ядерной физики и что же его заменит – в материале РИА Томск.

Для изучения частиц

Синхротрон "Сириус" – кольцевой электронный ускоритель первого поколения со слабой фокусировкой. В Томском политехе его запустили в эксплуатацию в 1965 году, спустя 10 лет подготовительной работы.

"Многие вопросы удавалось решать на основе авторитета и связей ректора ТПИ (Томский политехнический институт, прежнее название ТПУ) Александра Воробьева. Будучи физиком, он понимал важность создания ускорителя такого класса в Томске. Ведь это могло привлечь высококвалифицированных специалистов и поднять уровень физического образования в вузе", – вспоминает профессор-консультант Исследовательской школы физики высокоэнергетический процессов Томского политеха Александр Потылицын.

С 1980 по 1995 год Потылицын был заведующим лабораторией №11 Научно-исследовательского института ядерной физики вуза, которая и проводила исследования на синхротроне. Так, в 1985 году физики университета в ходе эксперимента обнаружили параметрическое рентгеновское излучение.

С использованием синхротрона велись фундаментальные исследования по физике ускорения заряженных частиц, физике ядра и элементарных частиц, физике твердого тела. Ряд результатов, связанных с фотообразованием мезонов, ондуляторным излучением, излучением в кристаллах до сих пор цитируются в научной литературе.

"Время показало, что Воробьев был прав: для исследований на "Сириусе" в Томск стали приезжать физики-выпускники МГУ, Воронежского, Ростовского, Ужгородского университетов и многие другие ученые. В это время между ТПИ и Объединенным институтом ядерных исследований (Дубна) установились научные связи: каждый год студенты вуза ездили туда на практику и дипломирование", – отмечает Потылицын.

Соответствовать мировому уровню

"Сириус" Томского политеха не единственный кольцевой электронный ускоритель, который применялся в мире. По словам Потылицына, в 1960-1980-х годах в мире эксплуатировались три синхротрона одного класса – еще два были расположены в Италии (Национальная лаборатория Фраскати) и в Японии (Токийский университет).

"По мере появления новых технологических решений, строились новые ускорители. Их параметры существенно превышали параметры этих синхротронов. В начале 80-х годов был выведен из эксплуатации синхротрон в Италии, в 1998 году – в Японии. Исследования там начали проводить на современном оборудовании", – поясняет ученый.

В 2008 году Томский политех остановил эксплуатацию синхротрона. Основной причиной стало то, что параметры электронного пучка перестали соответствовать мировому уровню. Кроме того, при проектировании синхротрона не обращали внимания на энергоемкость, что впоследствии привело к непомерным расходам на электроэнергию.

Сейчас в вузе начался демонтаж синхотрона. Как говорит начальник управления перспективных исследований Томского политеха Алексей Гоголев, решение об этом принимала специальная комиссия при Минобрнауки РФ, которая в течение года проводила экспертные заключения о техническом устаревании установки.

По словам Гоголева, часть демонтированного оборудования передадут в Музей истории Томского политеха, оставшееся технологическое оснащение будет утилизировано.

Ускоритель "четыре плюс"

"Радиационная физика – это одно из направлений, на котором, можно сказать, специализируется Томский политех. В будущем на месте синхротрона будут расположены небольшие ускорители для исследований в области радиационной физики и неразрушающего контроля", – говорит Гоголев.

В ближайшем же будущем в лаборатории, в которой располагался синхротрон, будут проходить конструкторские работы по созданию одной из станций Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ) – "Микрофокус". Это первая во внутренней нумерации проекта и третья по очередности запуска в производство станция СКИФ.

"Сириус" – это ускоритель первого поколения. На момент его последнего запуска в 2008 году уже были введены в эксплуатацию ускорители второго, а где-то и третьего поколения. Сейчас в мире есть ускорители и четвертого поколения. А СКИФ – это синхротрон поколения "4+", – объясняет Гоголев.

Так, продвинутая система фокусировки рентгеновского пучка позволит исследовать микрообъекты размером до 200 нанометров. Специализацией СКИФа станет рентгеновская микроскопия и микротомография с высокоразрешающим сканирующим рентгенофлуоресцентным анализом и структурными исследованиями кристаллов под высокими давлениями. Общий вес будущей установки – более 120 тонн, ее стоимость оценивается в более чем в 1 миллиард рублей.

"В лаборатории мы будем заниматься, в том числе конструированием хатчей – специальных "домиков" для защиты от радиационного излучения, в которых находятся во время эксперимента ученые. Их длина может достигать до 20 метров. Так что помещение лаборатории нам идеально подойдет", – говорит Гоголев.

По его оценкам, все работы по созданию экспериментального оборудования для СКИФа должны закончиться в 2024 году.