Ядерный взрыв (видео)

Новосибирский Институт ядерной физики им. Будкера (ИЯФ) объявил о том, что сумел успешно закрыть важнейший зарубежный контракт в своей истории: поставить и запустить ускоритель для знаменитой Брукхейвенской лаборатории в США. Корреспондент НГС.НОВОСТИ выяснил, почему ИЯФ остался единственным в России производителем научной техники мирового класса, сколько на этом можно заработать и почему ученым не нравится быть конструкторами по найму.

Продам коллайдер, дорого

ИЯФ уже 20 лет занимается коммерцией, чтобы заработать денег на науку: за минувший год эти заработки составили примерно половину двухмиллиардного бюджета института, говорит его ученый секретарь Алексей Васильев. До сих пор самым престижным контрактом института была поставка оборудования для Большого адронного коллайдера, позволившего в итоге доказать существование знаменитого бозона Хиггса. Соавторами открытия бозона в 2013 году официально стали пятеро новосибирских физиков.

Однако работу на американцев по строительству источника синхротронного излучения NSLS-II (National Synchrotron Light Source II) в институте объявили едва ли не более престижной.

Конкурс на строительство ускорителя для синхротрона в Брукхейвенской национальной лаборатории под Нью-Йорком американское Министерство энергетики объявило в 2010 году. «Бывает, что вам предлагают сделать какие-то элементы, магниты и так далее по чужим чертежам. А бывает, что вам настолько доверяют, что заказчики говорят: вот нужные параметры, а дальше вы лучше нас знаете, что делать. Поставьте, запустите и отвечайте за конечный результат», — заметил замдиректора ИЯФ Евгений Левичев на специально созванной институтом пресс-конференции — после того как американцы подтвердили, что контракт выполнен. Новосибирский институт — единственный в России способный выполнять такие заказы, подчеркивает он.

Однако свой вклад в ИЯФ называют принципиальным: ученые привезли, установили и настроили «под ключ» основу коллайдера — ускоритель-накопитель электронов. Частицы, выпущенные новосибирским ускорителем с гигантской энергией (3 млрд электрон-вольт), запускают в кольцо коллайдера, фокусируют магнитами и обстреливают материал, который нужно исследовать.

Сам коллайдер станет чем-то вроде гигантского 800-метрового микроскопа: с его помощью будут исследовать структуру сложных белков, что позволит многократно ускорить создание новых лекарств, и высокотемпературную сверхпроводимость на уровне отдельных атомов, что должно изменить весь транспорт и электроэнергетику на планете.

Он же позволит создать наноматериалы, копирующие самоорганизацию живых тканей, и использовать солнечный свет как элемент чистой водородной энергетики, обещают в Брукхейвене.

Физика железного занавеса

Американская лаборатория давно известна как кузница нобелевских премий по физике — всего за сделанные здесь открытия их было более десятка, замечает замдиректора ИЯФ. Поэтому участвовать в конкурсе новосибирцы поначалу боялись. Научный сотрудник Сергей Гуров, сумевший переубедить начальство, говорит, что конкуренты ИЯФ на этом конкурсе незадолго до этого выиграли конкурс на постройку ускорителя в Австралии, но в итоге не смогли справиться с системой выпуска частиц на ускорителе. Американцам это не понравилось, и Новосибирск получил заказ.

И закрыл его в срок, несмотря на то, что из-за украинского кризиса в дела Брукхейвена и Новосибирска вмешались Москва и Вашингтон. «В начале апреля в лабораторию пришло письмо из Министерства энергетики США о том, что въезд российских ученых на территорию запрещен», — рассказал научный сотрудник ИЯФ Павел Чеблаков.

Софт для защиты американской установки ценой почти в миллиард долларов на месте отлаживали двое российских ученых, успевших прибыть раньше письма.

Впрочем, уже в середине месяца американское правительство передумало и подняло железный занавес обратно. Работы к тому времени были завершены.

Звезда, идентичная натуральной

Теперь ИЯФ работает еще на два крупнейших международных проекта. Первый — это сразу несколько коллайдеров, объединенных проектом FAIR в немецком Дармштадте. Смысл установки (стоимостью 2 млрд долларов и размером около 5 км в диаметре) можно описать как создание звезды в лаборатории — т.е. изучение вещества в условиях чудовищной плотности и температуры. Строят установку сразу 10 стран. «От нас хотят ускоритель с периметром под двести метров «под ключ». Россия выделила на этот международный проект 180 млн евро, и с нашей помощью эти деньги возвращаются сюда же», — заметил замдиректора ИЯФ.

Второй проект известен как XFEL (European x-ray free electron laser) — лазерная рентгеновская установка длиной 3,4 км и ценой 850 млн евро, которую строят на деньги 12 государств под Гамбургом.

Рентгеновский лазер, способный издавать самые яркие вспышки на Земле (с частотой 30 тыс. вспышек в секунду) позволит, к примеру, снимать трехмерное «документальное кино» о химических реакциях с разрешением на уровне отдельных атомов.

На этом контракте институт заработает больше 20 млн евро. «Мы поставляем туда криогенное и вакуумное оборудование и источники питания. Завершение контрактов планируется на 2017 год», — рассказал начальник научно-конструкторского отдела ИЯФ Сергей Шиянков.

Параллельно институт уже больше десяти лет активно продает за рубеж «простые» промышленные ускорители электронов (по цене от 300 тыс. до 1 млн долларов), которые используют для дезинфекции, в химической промышленности и тому подобном.

Однако активная продажа ускорителей в Китай закончилась тем, что китайцы их полностью скопировали и теперь продают сами, вздыхает Левичев: «Они буквально списали наш ускоритель, и теперь заявляют, что это и есть знаменитый ускоритель знаменитого ИЯФ, но дешевле».

Как и положено в таких случаях, в ответ институт выпустил на рынок новые разработки, например, мобильные ускорители, которые можно возить в трейлерах, говорит он.

Россия без антиматерии

Единственное, что так и не удалось институту, — это получить деньги от собственного правительства на собственную мега-установку: 800-метровый коллайдер под институтом, который будет называться «Супер чарм-тау фабрика» и станет заниматься, например, природой антивещества.

Дать на него денег президент России Владимир Путин обещал еще в 2011 году. В 2012 году деньги обещало выделить уже российское правительство — но только на условиях софинансирования с иностранцами. Потом в 2013 году к теме снова вернулся Владимир Путин, напомнив, что именно такие установки «позволяют добиваться качественных прорывов» в науке. «Подвижек, к сожалению, нет. Решение о реализации проектов мегаустановок так и не принято, от нас продолжают запрашивать документы», — сетует в 2014 году ученый секретарь института.

Замдиректора ИЯФ зачитал журналистам обращение к правительству. «У нас есть все, чтобы сделать большой ускорительный проект в России. И если наши ребята, которые натренировались на зарубежных проектах, увидят, что здесь ничего нет, они непроизвольно диффундируют в том направлении, где проекты такие делаются», — констатировал он.

Петр Лохов

Фото bnl.gov (1), fair-center.eu (2), xfel.eu (3)

Видео youtube.com