ИТЭР: медленно, но верно

Дневник

Среда, 13 Сентября 2017 г. 22:21 + в цитатник

Реализовав проект ИТЭР,

человечество получит шанс решить глобальную проблему обеспечения электроэнергией

Площадку строящегося международного термоядерного реактора ИТЭР в Кадараше (Франция) 11 сентября посетил генеральный директор госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачёв. Визит главы госкорпорации связан с переходом проекта ИТЭР в стадию полномасштабной практической реализации.

iter_logom (114x114, 7Kb)

Сегодня виден прогресс не только на площадке сооружения, но и в поставке компонентов, в том числе российского производства. «Освоение энергии термоядерного синтеза откроет перед человечеством грандиозные научные и технологические перспективы. Именно поэтому Россия, обладающая уникальным опытом в сфере ядерных и термоядерных исследований, находится на переднем крае проекта ИТЭР, вносит фундаментальный вклад в его реализацию. Важно отметить и то, что сама концепция этого международного проекта – токамак – была разработана в нашей стране», - отметил глава Росатома в ходе визита.

Россия создаёт для ИТЭР ключевые компоненты реакторного комплекса и другое высокотехнологичное оборудование. Сверхпроводники, гиротроны, элементы защиты и диагностики, - всего более 25 уникальных систем находятся в зоне ответственности российских предприятий. Росатом не только делится технологиями, но и получает доступ к лучшим разработкам зарубежных партнеров. «Россия всегда была и остаётся образцовым партнёром, который все свои обязательства выполняет полностью и в срок», – сообщил генеральный директор международной организации ИТЭР Бернар Биго.

Дмитрий Баранов, ведущий эксперт УК «Финам Менеджмент»:

«Во-первых, это давно реализуемый международный проект, участие в котором принимает Россия. И работа в нём как раз свидетельствует о возможности международного сотрудничества, его перспективности, несмотря на разность позиций стран-участниц по другим вопросам. Очевидно, что когда партнёры выполняют свои обязательства, возможно реализовать данный проект к обоюдной выгоде. Важно отметить, что РФ в рамках проекта и перечисляет средства на его реализацию, и решает научные вопросы, и изготавливает сложнейшее, во многом уникальное оборудование для ИТЭР. То есть то, что делает страна, во многом способствует успеху всего проекта, пользоваться плодами которого будут разные государства, конечно же, включая Россию. Данный проект настолько крупный и сложный, что понятно, что вряд ли бы какое-то отдельное государство могло бы справиться с ним. А, реализовав его, человечество серьёзно продвинется вперёд в развитии, получит шанс решить глобальную проблему обеспечения электроэнергией, причём при достаточно высоком уровне безопасности и меньшей нагрузке на окружающую среду.

Для России важно участие в проекте ещё по нескольким причинам.

Это дополнительно загружает мощности отечественных предприятий, даёт возможность им приобрести уникальный опыт, новые знания. Это, в свою очередь, положительно сказывается на их персонале, так как они решают сложнейшие задачи, а приобретённые ими компетенции помогут в развитии атомной сферы внутри страны. Получаемые средства могут быть использованы для решения других задач, как научных, так и производственных, укрепляют экономическое состояние участников.

Наконец, работа над проектом ИТЭР позволяет российским участникам оставаться в числе самых передовых разработчиков мира, укреплять связи с другими членами проекта. Понятно, что участие российских организаций необходимо продолжать, ведь польза от этого несомненна».

/«REGNUM», «Полит.Ру», «Центр энергетической экспертизы»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 13 августа 2017

Метки: ИТЭР Кадараш Франция А.Лихачёв Б.Биго Росатом

Комментарии (0)

Санкции санкциями, а наука не врозь

Дневник

Воскресенье, 29 Апреля 2018 г. 12:37 + в цитатник

Формат отношений «Россия-ЦЕРН» продолжает расширяться

23 апреля в Швейцарии состоялось очередное заседание Комитета «Россия-ЦЕРН» в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН). В работе Комитета приняли участие заместитель Министра образования и науки Российской Федерации академик РАН Г.В. Трубников и генеральный директор ЦЕРН Фабиола Джанотти.

Открывая заседание, Г.В. Трубников отметил, что работа Совместного комитета «ЦЕРН-Россия» «приобретает рабочий, ритмичный характер». Глава российской делегации подчеркнул, что Российская Федерация заинтересована в интенсификации и углублении достигнутого уровня сотрудничества.

Генеральный директор ЦЕРН также подтвердила важность совместной работы с российскими партнёрами. Характеризуя перспективы развития кооперации с Российской Федерацией, Фабиола Джанотти отметила, что можно говорить о начале «новой эры» сотрудничества «ЦЕРН-Россия».

trubnkv_cern1 (314x211, 64Kb) Участники встречи констатировали положительную динамику в вопросе расширения формата отношений «Россия-ЦЕРН». Подготовленный Минобрнауки России проект Соглашения о научно-техническом сотрудничестве в области физики высоких энергий и других областях взаимного интереса был поддержан российским научным сообществом. Текст Соглашения направлен в ЦЕРН и будет рассмотрен на июньском заседании Совета ЦЕРН.

В ходе встречи Г.В. Трубников и Фабиола Джанотти подписали протокол 37-го заседания Комитета по сотрудничеству Россия-ЦЕРН, состоявшегося 2 октября 2017 года в Москве.

Участники заседания обсудили актуальные вопросы развития сотрудничества «Россия-ЦЕРН», в частности, обменялись информацией и детализировали совместные планы по обеспечению модернизации Большого адронного коллайдера (БАК), заслушали сообщения об участии российских научных организаций в работах по созданию ускорителя БАК с высокой светимостью и др. проектах и экспериментах. Г.В. Трубников отметил важность включения университетского сообщества «в орбиту кооперации «Россия-ЦЕРН»». В частности, одним из возможных форматов могло бы стать проведение совместных летних школ в ведущих университетах Сибири и Дальнего Востока с привлечением молодых учёных из этих университетов и сопредельных государств.

Стороны условились продолжить интенсивный и открытый взаимовыгодный диалог.
В состав российской делегации вошли представители НИЦ «Курчатовский институт», Института ядерной физики имени Г.И. Будкера СО РАН, Объединённого института ядерных исследований, Физического института имени П.Н. Лебедева РАН и Московского физико-технического института (государственного университета).

По материалам: "Пресс-служба минобрнауки России"

Опубликовано: 29 апреля 2018

Метки: ЦЕРН Россия научное сотрудничество Г.Трубников Ф.Джанотти

Комментарии (0)

О первых экспериментах на коллайдере NICA

Дневник

Среда, 02 Мая 2018 г. 12:21 + в цитатник

Состоялось Первое коллаборационное совещание

по экспериментам MPD и BM@N на установке NICA

В ОИЯИ состоялось Первое коллаборационное совещание экспериментов MPD и BM@N на установке NICA. Около двух сотен участников, среди которых директора научных центров, руководители лабораторий, ведущие теоретики мира, приехали в Дубну, чтобы ознакомиться с ходом работ, планами реализации мега-проекта NICA и обсудить возможность объединения усилий и ресурсов.

В мероприятии приняли участие представители более 40 научных центров из 19 стран мира. Открыл совещание директор ОИЯИ академик В.А. Матвеев: «Сегодня у нас очень большое событие, – отвечая на вопросы журналистов, сказал Виктор Анатольевич. – К нам приехали потенциальные участники международных коллабораций, которые будут готовить и выполнять эксперименты на комплексе NICA. Сейчас, когда сооружение самого комплекса идет быстрыми темпами, самое важное не деньги и не оборудование, а люди, интеллект… Конечно, мы очень заинтересованы в новых идеях, новых подходах, и только совместными усилиями мы можем решить ту задачу, которую поставили, взяв на себя выполнение проекта мега-сайенс класса NICA».

Два эксперимента, BM@N и MPD, уже реализуются с участием международного сообщества. Однако, как было до сих пор принято в ОИЯИ, руководители назначаются дирекцией. Создание же международной коллаборации должно происходить по международным законам и в соответствии с существующими процедурами: предстоит подписать меморандум о взаимопонимании, где зафиксированы обязательства всех сторон, утвердить устав и основополагающие документы, выбрать руководящий орган.

«Коллаборация – это сотрудничество, которое требует привлечения дополнительных ресурсов, – рассказывает вице-директор ОИЯИ, директор ЛФВЭ В.Д. Кекелидзе. – Самый важный ресурс, на мой взгляд, в современном мире –интеллектуальный. Но и деньги тоже нужны, потому что интеллект без денег трудно применить. Материальный вклад в проект NICA на сегодня уже сделан довольно большой и со стороны ОИЯИ, и со стороны РФ, поэтому базис есть. Но, конечно, этого недостаточно. Сейчас рассматриваются две страны с серьезным материальным вкладом – Китай и Германия. В этих странах идут переговоры на правительственном уровне, и мы не сомневаемся, что скоро поступят дополнительные ресурсы. Но мы готовы принять и тех, у кого нет таких возможностей или они не так велики. Например, Чили, Мексика и другие страны. Мы приглашаем тех, кто интересуется нашей физикой, у кого есть яркие интересные результаты, кто может внести интеллектуальный вклад».

Интерес международного научного сообщества к исследованиям на комплексе NICA огромен. Об этом свидетельствует и состав участников, впервые собранных вместе, и количество докладов.

«Я нахожусь здесь не для участия в эксперименте, – говорит профессор Нантского университета Хорх Айхелин. – Обычно теоретики не приглашаются в эксперименты, и причина очень проста – теоретики должны объяснять данные, а они еще не стали официально доступными. Однако между нашими организациями происходит интенсивный обмен, это сотрудничество для нас очень важно». Эксперимент BM@N уже начался, а MPD стартует только с конца 2020 года. Вокруг действующей установки сейчас, естественно, собирается больше ученых, но у эксперимента MPD будет больше возможностей. Диапазоны энергий, в которых работают эти эксперименты, представляют собой очень интересную область для физиков. И если учесть, что один эксперимент делается на выведенных пучках, а другой на встречных – в целом BM@N и MPD предоставляют самый широкий спектр исследовательских возможностей.

«Я считаю, что это очень важный этап для проекта NICA, – говорит профессор Института науки имени Вейцмана И. Церруя. – Сюда приехали группы ученых со всего мира, из Европы, Азии, Америки для создания коллаборации и участия в экспериментах MPD и BM@N. Формирование такой международной структуры станет новой вехой в развитии проекта».

Как пояснил профессор В.Д. Кекелидзе, первый эксперимент BM@N на фиксированной мишени начался в стартовой конфигурации, со временем будут добавлены новые детекторы. Во время сеанса на Нуклотроне, который завершился 3 апреля, было набрано 180 млн событий. Чтобы их обработать, потребуется несколько лет, но это уже будут реальные физические результаты, которые помогут совершенствовать в будущем и коллайдерные эксперименты

. Отвечая на вопросы журналистов о ближайших планах, Владимир Димитриевич сказал: «Сейчас ускоритель будет остановлен на 1,5–2 года, чтобы можно было технически вывести из него пучки. Поэтому будем анализировать полученные данные. Через 2 года продолжится эксперимент BM@N на выведенном пучке, уже в полной конфигурации. А по MPD мы планируем завершить установку к концу 2020 года. После этого начнется эксперимент и на коллайдере».

Еще одна, третья, коллаборация по эксперименту SPD будет создана позже. И, конечно, она будет не последней в Объединенном институте. Поэтому на данном этапе важно отработать механизм, учесть все аспекты и приобрести опыт создания такой международной структуры. По словам В.Д. Кекелизде, для проекта NICA важны не только совершенные технически детекторы, хорошие ускорители и пучки. Важна еще и правильная организация, чтобы результаты были получены на высочайшем уровне, были абсолютно достоверны.

Правильно организованная коллаборация – это залог успеха. «Мы хотим, чтобы не только ученые определились с участием, но и организации, – говорит заместитель директора ЛФВЭ Ю.К. Потребеников. – Накануне состоялось совещание с группой сотрудников МИФИ, приезжал ректор М.Н. Стриханов. Обсуждался вопрос, может ли МИФИ взять себе одну из подсистем, разработать, изготовить и полностью за нее отвечать. Мы хотим, чтобы организации создавали для проекта NICA крупные блоки и в дальнейшем занимались их обслуживанием и эксплуатацией».

Совещание продолжалось три дня. Помимо пленарных заседаний были организованы экскурсии на стройплощадку NICA, на фабрику сверхпроводящих магнитов, в детекторные лаборатории. В результате обсуждений и дискуссий были выработаны уставы коллабораций MPD и BM@N, которые поддержали 29 организаций из 14 стран. Избран специальный комитет во главе с профессором И. Церруя для подбора кандидатов на позиции споксменов коллабораций.

Намечены сроки проведения выборов – осень 2018 года, когда в Дубне будут проводиться следующие совещания коллабораций MPD и BM@N.

/«Российское атомное сообщество», 25.04.2018/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 2 мая 2018

Метки: ОИЯИ NICA BM@N В.Матвеев В.Кекелидзе Х.Айхелин И.Церруя коллаборация

Комментарии (0)

Ударим по застою синхротронами. К 2024-му...

Дневник

Вторник, 08 Мая 2018 г. 21:48 + в цитатник

Синхротрон в Новосибирске начнут строить в 2019 году

Мощный источник синхротронного излучения в Новосибирске, проект которого поддержал президент РФ Владимир Путин, начнут строить в 2019 году и полностью закончат за пять лет, сообщил советник дирекции Института ядерной физики (ИЯФ) Сибирского отделения РАН, академик РАН Геннадий Кулипанов.

Источник синхротронного излучения (поколения "3+") на базе ИЯФ СО РАН в Новосибирске станет частью национального мегапректа ИССИ-4 в Курчатовском институте.

Синхротронное излучение применяется во многих научных областях: от исследования структуры материалов до терапии раковых клеток и изучения новых фармацевтических препаратов.

skif_nsk1 (242x151, 20Kb) Решение о строительстве синхротрона поддержал в начале 2018 года на совете по науке и образованию президент РФ. Проект оценивается в 40 миллиардов рублей. 20 миллиардов рублей будет стоить сам источник и столько же - пользовательские станции.

"Синхротрон планируется начать строить в 2019 году, и через пять лет он должен быть готов. За пять лет он будет расширяться: сначала будет 10 каналов вывода и 10 станций, а потом 32 канала вывода и столько же станций - чтобы освоить излучение, нужно много времени", - сказал Кулипанов.

Новый специализированный источник синхротронного излучения будет называться СКИФ (Сибирский кольцевой источник фотонов).

Согласно проекту, первая очередь обойдется в 29,3 миллиардов рублей, вторая - в 10,7 миллиардов рублей.

В проекте участвуют институты СО РАН, университеты, организации Росатома.

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Кстати: "Выступая на конференции, посвященной 100- летию основателя Института ядерной физики Гирша Будкера, академик Кулипанов напомнил, что в России сегодня действуют 4 синхротрона, ещё один строится. При этом Кулипанов отметил, что все они принадлежат ко второму поколению, однако для Курчатовского института будет строиться источник синхротронного излучения четвертого поколения, для ИЯФ – три плюс. "Это интеграционный проект, который должен приносить интеграционные эффекты", – подчеркнул ученый" (см.).

Опубликовано: 8 мая 2018

Метки: Синхротронное излучение Новосибирск синхротрон СКИФ Г.Кулипанов

Комментарии (0)

Физики и исчезновение видов

Дневник

Понедельник, 04 Июня 2018 г. 10:52 + в цитатник

Российские ученые выяснили, почему могли исчезнуть мамонты

Сотрудникам Курчатовского института, похоже, удалось найти клеточную поломку,

которая стала для этих животных фатальной

kurchtnik (238x159, 19Kb)

Пролить свет на возможную причину вымирания мамонтов 4 тысячи лет назад удалось группе ученых из НИЦ «Курчатовский институт», ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН и ряда других отечественных институтов. Они нашли в геноме мамонтенка Хромы, обнаруженного в 2009 году на северо-востоке Якутии, мутацию, которой не оказалось у близких к мамонтам индийских и африканских слонов, и выяснили, как она изменила у своих обладателей структуру важного белка, отвечающего за жизнедеятельность клеток.

Исследования начались вскоре после обнаружения Хромы, пролежавшего в вечной мерзлоте 50 тысяч лет. Работу вели ученые лаборатории палео- и этногенетики Курчатовского комплекса НБИКС-природоподобных технологий.

— Так получилось, что Хрома стал пятым мамонтом в мире, у которого ученые определили полную последовательность генома, — говорит начальник лаборатории Артем НЕДОЛУЖКО. — Хотя расшифровка генома не была для нас самоцелью, нам, как и нашим коллегам из Швеции и Соединенных Штатов, которые расшифровывали геномы Врангелевского и Оймяконского мамонтов, а также мамонтов, зашифрованных под номерами М-25 и М-4, было интересно понять особенности жизни и причины гибели представителя фауны древнего ледникового периода, времени, когда человечество уже начало оставлять после себя первые существенные материальные памятники.

К настоящему времени ученые знают немало о шерстистых мамонтах. В частности, то, что мамонты генетически более близки к индийским слонам, нежели к африканским. Хотя их общие предки несколько миллионов лет назад «бежали» именно с Африканского континента. Одна их ветвь дала индийских слонов, другая пошла по Евразии и через цепочку видов, дойдя до Сибири, «превратилась» в шерстистого мамонта. Были времена, когда из Сибири мамонты перебирались на Американский континент, потом вернулись в Евразию и закончили свое существование — окончательно вымерли как вид — на российском острове Врангеля 4 тысячи лет назад.

— На первом этапе исследования мы еще раз доказали, что мамонты и индийские слоны являются ближайшими сородичами, — поясняет Недолужко. — Детеныш мамонта Хрома жил как раз в благополучные для мамонтов времена, в самом расцвете своей «цивилизации». До тотального вымирания у его сородичей впереди были еще десятки тысяч лет.

Подтвердив предыдущие исследования, россияне пошли дальше, чтобы понять, отчего же все-таки вымерли шерстистые мамонты. До последнего времени существовало много разных версий: одни винили человека, другие — заболевания, третьи — климат, изменивший растительность.

Последние серьезные исследования, во время которых изучались геологически более молодые мамонты, пролежавшие в мерзлоте от 40 до 5–4 тысяч лет, были нацелены на то, чтобы понять, какие мутации могли накопить животные за время своего существования. В качестве контрольного образца, естественно, брали ДНК индийского и африканского слонов. У мамонтов генетики выявляли свойства, свидетельствующие об устойчивости к холодному климату. У некоторых более поздних экземпляров — признаки пережитой на острове Врангеля инбредной депрессии (снижение жизнеспособности вида, возникающее в результате скрещивания близкородственных особей). Но возможных патогенов никто из западных ученых так и не нашел. Наши же исследователи наткнулись на мутацию, на которую до них никто не обратил внимания.

mam_xroma (277x188, 24Kb) — Когда мы изучали геном Хромы, мы составляли список всех его отличий от генома африканского слона, — поясняет Недолужко. — По науке их называют геномными полиморфизмами (мутациями), которые, напомню, в некоторых случаях помогают виду становиться лучше. Если мутации в какой-то момент выгодны для вида, они закрепляются, если невыгодны, то нет. В итоге мы нашли несколько интересных замен, по которым, как ни странно, у мамонта шел положительный отбор. Эти замены были в генах, которые связаны с транспортом молекул в клетках. Мутации в итоге приводили к изменению белка динеина, отвечающего за преобразование в клетке химической энергии в механическую и за эффективность переброски органоидов к центру клетки. Причем изменения тормозили работу этого белка. Понять это нам помогли коллеги из ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН, которые по предоставленным нами последовательностям ДНК восстановили трехмерную структуру динеинов мамонта. На 3D-модели белка шерстистого мамонта (раньше их никто не делал) видна лишняя петелька, которой нет у аналогичного белка слона. И именно она «рассказала» нам о том, что данная мутация не позволяла белку мамонта работать так же эффективно, как белок слона. Если сравнить динеин с почтальоном, который должен вовремя доставлять посылки адресату, то можно сказать, что у мамонта этот почтальон сбился с пути. (Смеется.)

— Но ведь неэффективные мутации не закрепляются...

— Правильно. И мы предполагаем, что поначалу данное изменение в белке было на каком-то этапе эволюции полезно мамонту. Но эффективность транспорта в клетках все равно снижалась, и впоследствии это могло стать одной из причин вымирания.

— Как вы относитесь к работам по клонированию мамонта, о которых говорят японские и американские ученые?

— Ученые длительное время действительно пытаются воссоздать мамонта, вводя его ДНК в яйцеклетку слона. Но из этого так ничего и не произошло. ДНК, добытая из вымершего организма, побита временем, те белки, которые ее формируют, давно умерли… Профессор из Гарварда Джордж Черч сейчас носится с идеей редактировать геном слона, внося туда специфические для мамонта замены. Воссоздав в геноме слона все наиболее важные изменения, соответствующие геному мамонта, может, и удастся получить какое-то существо. Но я бы назвал его скорее не мамонтом, а отредактированным слоном. По большому счету воспроизводить на свет новых мамонтов не стоит, ведь им просто негде будет жить — среда их естественного обитания давно изменилась.

— Тогда в какую сторону, по-вашему, должны двигаться ученые, изучающие мамонтов?

Мне больше нравится идея о полногеномном изучении временного среза всей мамонтовой популяции, от древних до более современных. Это позволило бы доподлинно изучить на генетическом уровне все, что происходило в популяции десятки тысяч лет назад.

Справка «МК»

Биологический возраст Хромы ученые определили по зубам — мамонтенку было всего 2 недели от роду, зато по геологическому он оказался гораздо солиднее, чем те мамонты, с которыми исследователи имели дело раньше. Если наиболее старому из найденных мамонтов — Любе — было 40 тысяч лет, то малыш Хрома пролежал в вечной мерзлоте более 50 тысяч лет, а может, и того больше (шкала современных приборов заканчивается на 50-тысячной отметке). Для выделения ДНК Хромы ученые использовали кусочек шкуры, кость и волосы животного. Но материалом, в котором ДНК сохранилась лучше всего, были признаны кости.

По материалам: Наталья Веденеева, "МК"

Опубликовано: 4 июня 2018

Метки: НИЦ КИ НБИКС технологии геномные исследования геном мамонта Хрома А.Недолужко

Комментарии (0)

В Дубне задумывают новый источник нейтронов

Дневник

Понедельник, 25 Июня 2018 г. 12:37 + в цитатник

Впереди новый проект

14-15 июня в ДМС ОИЯИ работала 48-я сессия ПКК по физике конденсированных сред. Первая часть заседания была отведена новым проектам. По проектам нового источника нейтронов ОИЯИ выступили В.Л.Аксенов, Ю.Н.Пепелышев, Е.В.Лычагин, о новой лаборатории структурных исследований в Краковском центре синхротронного излучения рассказал Н.Кучерка, а о разработке стратегического плана долгосрочного развития ОИЯИ - Б.Ю.Шарков.

К нему первому и подошли за комментариями журналисты.

- На этом программном комитете обсуждается концепция нового нейтронного источника, который придет на смену реактору ИБР-2, - отметил Борис Юрьевич. - ИБР-2 - совершенно замечательный аппарат, но имеет ограниченный срок службы, и после 2032 года мы должны иметь в ОИЯИ новый источник нейтронов. Началась очень активная дискуссия, каким должен быть этот новый источник. Мы услышали два доклада. Один посвящен концепции источника, основанного на использовании мощного линейного ускорителя и размножающей сборки, - это, действительно, перспективный вид источника, который включает в себя новейшие технологии, в том числе сверхпроводящий линейный ускоритель, которого пока нет.

Второй доклад посвящен новой физике, которую можно делать на новом источнике с совершенно уникальными параметрами. Завтра на заседании рабочей подгруппы мы будем обсуждать параметры источника и физику на нем. Создана специальная международная рабочая группа, которая занимается стратегией развития всего Института, а данная подгруппа - новым источником и новой нейтронной физикой. Это все ложится в стратегию развития Института, и я вижу, что дискуссия очень профессиональная, глубокая и затрагивает как персонал и специалистов, которые занимаются источниками нейтронов, так и физиков, которые используют эти нейтроны. Я могу только порадоваться, поскольку разработка этой стратегии Института - чрезвычайно важная задача, дирекция придает этому колоссальное значение. Мне очень нравится, что страсти кипят, люди вкладывают свой талант, привлекаются ведущие специалисты как ОИЯИ, так и стран-участниц, партнеров из Академии наук - эта дискуссия привлекает лучшие силы и означает, что Институт имеет хорошую перспективу.

- Я, может быть, повторюсь, но, думаю, это будет нелишне, - подчеркнул научный руководитель ЛНФ В.Л.Аксенов. - В чем наша проблема? Я не касаюсь мировой проблемы с источниками нейтронов, наша проблема конкретна, в том смысле, что наш замечательный ИБР-2 заканчивает свою жизнь в интервале от 2032 года до 2037-го, в зависимости от режима эксплуатации. А для таких больших установок время проектирования, конструирования и строительства не меньше 20 лет, вот почему мы занялись этой задачей уже три года назад. В 2015 году были рассмотрены совершенно разные варианты, которые нацелены на достижение самых высоких параметров, тех, которых нет сегодня. Плюс к этому важный идеологический вопрос: наука должна двигать технологии, а технологии двигают науку. Если мы будем ставить амбициозные задачи, то эти задачи должны двигать технологии.

Такой вариант сейчас разработан, он получил название "Супербустер НЕПТУН", и он как раз удовлетворяет запросам сегодняшнего дня со взглядом на перспективу в 20-30 лет. Закончен первый этап, так называемые концептуальные исследования. Он продолжался три года, и по завершении этой работы мы выпустили отчет по концептуальной разработке. Сейчас переходим к следующему этапу - уже заключили договор с НИКИЭТ имени Н.А.Доллежаля, институтом, который проектировал все наши реакторы. Это наш давнишний надежный партнер, он знает наши реакторы, а это очень важно. Новый проект мне очень нравится, поскольку это, по существу, идея Блохинцева, которую он принес в Дубну с первым пульсирующим реактором, но переведенная на современный уровень с перспективой на 20 лет. Это все очень симпатично выглядит - на новых материалах, на новых идеях, и участие НИКИЭТ чрезвычайно важно.

Вместе с тем, эту работу по изучению типов источников, по делящимся материалам, которые будут использованы, мы будем продолжать. Сегодня был представлен доклад по очередной такой разработке. Дело в том, что работают две группы, и каждая считает свою разработку лучшей. И одна из моих задач, в том числе, состоит в том, чтобы их свести, примирить и убедить в том, что мы работаем для одной цели.

jinr3sm (198x212, 21Kb)

Главный инженер ЛНФ А.В.Виноградов прокомментировал доклад Ю.Н.Пепелышева (на снимке): Общую концепцию будущего нейтронного источника мы должны подготовить к началу 2020 года, это должна быть хорошо проработанная физическая модель с техническими и пользовательскими характеристиками, чтобы представить ее на утверждение руководству Института, научной общественности. За это время мы рассмотрим и уже рассматриваем несколько вариантов будущего нейтронного источника. У нас есть несколько рабочих групп, которые предлагают в какой-то степени конкурирующие между собой физические модели, у каждой есть свои плюсы и минусы. Идет творческий спор ученых и инженеров, завтра будет заседание рабочей группы по обсуждению тех моделей, которые сейчас имеются, и в итоге мы примем единую концепцию.

Сейчас предлагается не реакторный, а проект на базе достаточно хорошо отработанного протонного ускорителя с использованием размножающей мишени. Тут есть варианты: можно делать с модуляцией реактивности, можно без, можно использовать разные ядерные материалы для мишени. В одной модели предлагается нептуний - совершенно новый в ядерной технике материал с точки зрения массового использования в качестве ядерного топлива. В другом варианте предлагается для мишени использовать материал на основе хорошо нам известной двуокиси плутония. Мы выберем оптимальную по многим позициям концепцию - с точки зрения безопасности, эффективности нейтронного источника, чтобы обеспечить высококонкурентные исследования на ближайшие десятилетия.

Победителем постерной сессии стал А.А.Глебов (ЛТФ), призерами - Р.А.Рымжанов (ЛЯР) и В.Абгарян (ЛИТ).

После завершения сессии ПКК началось заседание подгруппы по новому источнику нейтронов Рабочей группы по стратегическому развитию ОИЯИ. В нем активно участвовал и председатель ПКК профессор Денеш Надь (Венгрия), который прокомментировал оба события.

- Эта сессия началась с обсуждения возможных проектов нового нейтронного источника, и сразу же возникли дискуссии. Источник стал основной темой этой сессии?

- Да, совершенно верно. Изюминкой этой сессии стало обсуждение нового источника нейтронов ОИЯИ. В прошлый раз мы приняли своего рода график обсуждений и работ по этой теме, который затем был одобрен Ученым советом. И теперь продолжаем двигаться в этом направлении. Профессором Виктором Лазаревичем Аксеновым был выдвинут очень хорошо продуманный проект "Супербустер НЕПТУН", его первая версия. Это проект ускорителя, использующего нептуний. Однако как раз на нынешнем заседании ПКК прозвучало еще одно предложение, также супербустера, на основе оксида плутония. Теперь наша задача - детально, шаг за шагом обсудить преимущества и недостатки каждого из проектов. Этот процесс не будет очень быстрым. Эксперты ПКК подчеркнули свое мнение, что новый источник нейтронов в ОИЯИ должен быть, по крайней мере, в некотором роде уникальным, лучшим в мире. Конечно, он не может быть лучшим во всех отношениях, но должен быть особенным, и для достижения этой цели мы должны проверить все возможности. Мы должны изучить потребности международного научного сообщества. Вот почему нам придется организовывать специальные совещания и, используя их выводы, мы сформулируем позицию ПКК. Комитет будет работать в очень тесной связи со стратегической рабочей группой или, точнее, с подгруппой по конденсированной материи и подгруппой по нейтронной физике. Эти две группы не могут быть разделены. Вот почему первое рабочее совещание началось сразу после завершения сессии нашего комитета.

- Кроме этого были и традиционные обсуждения по проектам, были научные доклады, выступления в постерной сессии молодых ученых...

- Да, это была обычная сессия. Прозвучали отчеты по темам, завершившимся успешно. Эксперты комитета выдвинули предложение о необходимости получения дополнительной информации по темам. На этой сессии были представлены 18 постеров молодых ученых, и мы выбрали победителей, которые будут отмечены дипломами на следующем заседании в январе. И, конечно же, занявший первое место выступит на сентябрьской сессии Ученого совета.

- И, может быть, несколько слов о совещании рабочей подгруппы, которая обсуждала два возможных варианта нового нейтронного источника. Понятно, что пока никаких конкретных решений не принято, но дискуссия была очень эмоциональной.

- Да, это так, обсуждение было в некотором смысле эмоциональным. Конечно, оно было более конкретным, проходило немного иначе, чем на ПКК, который рассматривает общую идею, общую схему. В первую очередь рассматривались параметры бустера, обсуждение шло очень дружелюбно, даже если иногда и эмоционально и, что, наверное, более важно, абсолютно прозрачно. Мы должны работать в таком прозрачном режиме, чтобы каждый в любое время мог проверить, почему принято то или иное решение. Избегая уловок или даже мыслей, что кто-то их пытался сделать. Наконец, мы должны понимать, что если новый нейтронный источник ОИЯИ будет построен, это, определенно, будет мега-проект. Его стоимость составит не менее нескольких сотен миллионов долларов, может быть, даже один миллиард долларов, может быть, даже немного выше. Чтобы получить такую сумму и, что еще важнее, ответственно ее потратить, единственный путь - обеспечить прозрачность всех решений.

В дискуссии на заседании участвовал заместитель генерального директора НИКИЭТ по НИОКР А.В.Лопаткин: Мы с этой идеей познакомились три года назад, и сначала даже испытали некоторое отторжение - она показалась слишком безумной. А когда поработали вместе с Шабалиным и Аксеновым, разобрались в этом деле, то увидели, что проблема абсолютно реализуемая, и сейчас включаемся в нее с большим удовольствием. Почему? Потому что этот проект, если он пойдет, принципиально отличается от всего, что было сделано в энергетике и исследовательских реакторах. Новые принципы, новое топливо, новые, решаемые задачи, - это всегда интересно. И нам надо воспитывать свою молодежь, мы сейчас набрали много молодежи, а воспитывать ее на старых проектах довольно глупо. А это проект достаточно интересен, наш молодой конструктор с большим интересом вник и стал заниматься, молодого физика тоже привлекли, так что мы с большим энтузиазмом и желанием входим в работу. Сейчас проблема не в нас - мы уже заинтересованы, - дело за ОИЯИ.

jinr5sm (231x185, 22Kb)

В заседании рабочей подгруппы активно участвовал Александр Иоффе (Исследовательский центр в Юлихе, Германия, на снимке слева):

Идея создания нового источника нейтронов в мире заслуживает, несомненно, самого серьезного отношения и внимания. Сейчас ОИЯИ обладает одним из самых ярких источников нейтронов, который построен по уникальной, нигде не повторенной технологии. ИБР-2 - единственный импульсный источник нейтронов на сегодня. Идея нового источника, возникшая у Е.П.Шабалина и его коллег, поражает своей оригинальностью. И, наверное, может быть реализована только в России. Идея заключается в использовании старой технологии ИБР-2, помноженной на технологию spallation-источника нейтронов. Эта идея обладает исключительной оригинальностью, поскольку используется так называемый подкритичный режим работы реактора, что делает его абсолютно безопасным, и в то же время цепная реакция, необходимая для производства нейтронов, обеспечивается вспышкой ускорителя. При этом коэффициент размножения нейтронов, по расчетам, должен достигать нескольких сотен, что позволяет уменьшить мощность ускорителя, а это один из самых дорогостоящих элементов конструкции. Это делает новый источник исключительно привлекательным, и если все, что физики пишут на бумаге, будет реализовано на практике, то возникает относительно недорогой и очень эффективный вариант создания нейтронов. Источника нейтронов такого класса сейчас нет нигде. Строящийся в Лунде ESS должен заработать в начале 2020-х. Новый источник в Дубне будет запущен еще позже - в середине 2030-х. Если проект будет реализован, то это будет полезно для всего европейского научного сообщества.

Сегодня идет процесс вывода из эксплуатации стационарных реакторов из-за их старения и нежелания строить новые. Последний достраивающийся стационарный реактор - ПИК в Гатчине, и на этом эра таких реакторов, судя по всему, кончается. К сожалению, на таких источниках невозможно установить много экспериментального оборудования, поэтому создание нового комплекса позволит удержать европейское преимущество в нейтронном рассеянии, которое сегодня постепенно утрачивается из-за вывода из эксплуатации одного источника за другим. Это привлечет еще больше ученых в Дубну, и возможности российских ученых многократно умножатся: реактор ПИК в Гатчине и новый источник в Дубне станут огромным достижением российской науки, послужат прогрессу в разных областях фундаментальной и прикладной науки.

Об идее нового источника год назад было доложено на конференции по международному сотрудничеству в передовых нейтронных источниках. Эта идея вызвала интерес и в некотором роде шок. На заседании рабочей группы сегодня была видна полная поддержка дирекции ОИЯИ в лице участвовавшего от начала до конца заседания Б.Ю.Шаркова. Этот же вопрос интенсивно обсуждался на программном комитете по физике конденсированных сред. Это, безусловно, тема номер один в повестке дня. Судя по тому, какое количество специалистов из разных российских организаций: проектных, проектировщиков ускорителей, академических институтов, - участвовали в этом заседании, интерес просто огромный. Люди загорелись идеей сделать что-то принципиально новое. Я желаю успеха и очень надеюсь, что этот процесс завершится созданием нового источника. Дубна известна умением доводить до конца сложные проекты: от первых ускорителей, до ИБР-2, Нуклотрона и проекта NICA. Новый источник станет очередной жемчужиной в дубненской короне.

По материалам: Ольга Тарантина, газета ОИЯИ "Дубна - НСП"

Опубликовано: 25 июня 2018

Метки: Дубна ОИЯИ Супербустер НЕПТУН Б.Шарков А.Иоффе А.Виноградов О.Тарантина

Комментарии (0)

"Подпись кислорода" помогла найти недостачу

Дневник

Понедельник, 02 Июля 2018 г. 11:09 + в цитатник

Астрономы нашли недостающую материю Вселенной в межгалактической среде

Наблюдения за далекими галактиками позволили астрономам отследить

эволюцию нормальной материи в первые два миллиарда лет Вселенной,

после которых более половины её, кажется, исчезает без следа

После почти 20 лет поисков астрономы обнаружили горячий диффузный газ, пронизывающий космос, тем самым разрешив загадочную нехватку «нормального» вещества во Вселенной. Результаты исследования представлены в журнале Nature.

«Кажущееся отсутствие барионов представляет собой одну из самых больших тайн в современной астрофизике. Проблема в том, что мы знаем об их существовании в молодой Вселенной, но до сих пор не могли их уловить в современном космосе», – рассказывает Фабрицио Никастро, ведущий автор исследования из Национального института астрофизики (Италия).

1missingbars1 (512x273, 37Kb)

В то время как таинственная темная материя и темная энергия заполняют около 25 и 70 процентов космоса соответственно, на обычную материю, составляющую все, что мы видим – от звезд и галактик до планет и людей – приходится всего около пяти процентов. Но даже эти пять процентов очень трудны для отслеживания.

Общее количество обычного вещества (барионов) можно оценить по наблюдениям космического микроволнового фона, который является самым древним светом в истории Вселенной, датированным лишь 380 000 годами после Большого Взрыва.

Распределение материи во Вселенной

Наблюдения за очень далекими галактиками позволили астрономам отследить эволюцию нормальной материи в первые два миллиарда лет Вселенной, после которых более половины её, кажется, исчезает без следа.

Подсчитав на этом этапе развития космоса популяцию звезд по всей Вселенной и межзвездный газ, пронизывающий галактики, ученые определили всего лишь около десяти процентов от всей массы обычного вещества. Добавив горячий, диффузный газ в ореолах, которые окружают галактики, и более горячий газ, заполняющий скопления, астрономам удалось добраться до отметки в двадцать процентов.

Это неудивительно: звезды, галактики и их скопления образуются в узлах космической паутины (нитевидного распределения как темной, так и обычной материи), которая распространяется по всей Вселенной. И хотя эти участки довольно плотные, они довольно редки, поэтому являются не лучшими местами для поиска большей части космической материи.

Астрономы подозревали, что «пропавшие» барионы должны скрываться между узлами в других компонентах этой космической паутины, где материя менее плотная и более сложная для наблюдения. Используя различные методы на протяжении многих лет, ученые смогли найти большое количество межгалактического материала – в основном его прохладные и теплые компоненты – доведя общее количество «найденной» нормальной материи до 60 процентов.

Многие другие астрономы по всему миру на протяжении почти двух десятилетий, с тех пор как рентгеновские обсерватории, такие как «XMM-Newton» и «Chandra», стали доступными для научного сообщества, занимаются поиском остальных 40 процентов барионов.

В новой работе Фабрицио Никастро и его коллеги описывают наблюдения квазара, расположенного на расстоянии более 4 миллиардов световых лет от Земли. Эта массивная галактика со сверхмассивной черной дырой в центре активно поглощает материю и ярко светится в диапазоне от рентгеновских лучей до радиоволн. В общей сложности астрономы в период с 2015 по 2017 года накопили около 18 суток наблюдений.

«После анализа данных нам удалось найти подпись кислорода в горячем межгалактическом газе между нами и далеким квазаром в двух разных местах вдоль линии видимости. Это указывает на то, что там находятся огромные резервуары материала, включая кислород, и именно в том количестве, которое мы ожидали. Теперь, наконец, мы можем закрыть вопрос о недостающих барионах», – сказал Фабрицио Никастро.

Полученный результат – это начало нового квеста. Наблюдения за различными источниками по всему небу должны ответить на новый вопрос: являются ли эти находки действительно универсальными, а также помочь в изучении физического состояния этой долгожданной материи.

По материалам: "В космосе"

Опубликовано: 2 июля 2018

Метки: XMM-Newton Chandra барионная материя большой взрыв Ф.Никастро межгалактический газ подмись кислорода

Комментарии (0)

Весомый вклад в международные супер-проекты

Дневник

Четверг, 05 Июля 2018 г. 12:09 + в цитатник

В Росатоме изготовят образцы сверхпроводников для "коллайдера будущего"

АО "Чепецкий механический завод" (ЧМЗ) планирует в нынешнем году изготовить опытные образцы сверхпроводящих элементов для строительства Европейской организацией по ядерным исследованиям (ЦЕРН) нового, самого крупного в истории ускорительного комплекса FCC (Future Circular Collider), который называют "коллайдером будущего" (он придёт на смену действующему Большому адронному коллайдеру LHC).

О том, что Росатом будет участвовать в создании сверхпроводников для FCC, РИА Новости сообщало осенью 2017 года. В прошлом году ЧМЗ (Глазов, Удмуртия, входит в топливную компанию ТВЭЛ госкорпорации "Росатом") совместно с другим предприятием ТВЭЛ АО "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика Бочвара" (ВНИИНМ, Москва) провели работы по отработке в соответствии с требованиями ЦЕРН промышленной технологии и изготовлению опытной партии сверхпроводящих стрендов из сплава ниобия и олова (Nb3Sn), отмечается в опубликованном годовом отчете ЧМЗ за 2017 год.

Стрендами называются элементы, применяемые для создания магнитов, используемых в экспериментах по ядерной физике и физике элементарных частиц. Стренды представляют собой уникальные композиционные изделия, содержащие несколько тысяч тончайших (диаметром в считанные микроны) сверхпроводящих волокон. "От ЦЕРН получено положительное заключение по результатам испытания образцов провода", — говорится в отчете.

Одной из задач ЧМЗ на текущий год в отчете названо "изготовить опытные образцы сверхпроводящих Nb3Sn стрендов по требованиям ЦЕРН для будущего кольцевого ускорителя FCC". Как следует из материалов на сайте закупок Росатома, ЧМЗ по заказу ВНИИНМ в нынешнем году должен изготовить Nb3Sn стренды по эскизам конструкций, разработанным во ВНИИНМ для проекта FCC, и передать их заказчику на исследования.

На 2019 год намечено изготовление на ЧМЗ образцов и опытной партии стрендов. Также на будущий год намечены разработка ЧМЗ совместно с ВНИИНМ аппаратурно-технологической схемы изготовления стрендов для проекта FCC и расчет себестоимости по прямым затратам изготовления партий этих стрендов при промышленном выпуске (на тонну готового провода) с учетом достигнутого уровня технологии и её сравнение с целевой себестоимостью 1000 евро за килограмм. Кроме того, в 2019 году запланировано провести предварительные и приемочные испытания изготовленных образцов и опытных партий стрендов и подготовить предложения по дооснащению ЧМЗ новым оборудованием с целью обеспечения производственной мощности для получения стрендов для FCC в объемах до 100 тонн год, говорится в закупочных материалах.

Коллайдер FCC будет необходим для изучения физики микромира, в том числе для детального исследования свойств бозона Хиггса, открытого на Большом адронном коллайдере. Ранее сообщалось, что ЦЕРН выбрал в качестве базового для FCC проект новосибирского Института ядерной физики имени Будкера Российской академии наук. Огромные размеры комплекса FCC (длина окружности до 100 километров) потребуют увеличения существующих мировых мощностей по производству сверхпроводников из сплава ниобия и олова (около 100 тонн в год) в семь-восемь раз. Общий объем потребности в таких сверхпроводниках составляет порядка 10 тысяч тонн. Причем речь идет о сверхпроводниках с характеристиками, кардинально превышающими те, которые к настоящему времени освоены промышленностью.

Ранее на ЧМЗ при научном руководстве ВНИИНМ было создано широкомасштабное производство сверхпроводящих материалов для проекта по созданию международного термоядерного реактора ИТЭР. Россия в 2015 году полностью и по графику завершила поставки сверхпроводящих кабелей для ИТЭР. Руководство проекта отмечало очень высокое качество российской продукции.

По мнению специалистов, новые заказы для проектов по физике элементарных частиц помогут ЧМЗ сохранить наработанные уникальные компетенции и оборудование. Помимо проекта FCC, речь идет об изготовлении сверхпроводников для строящегося в подмосковной Дубне российского коллайдера NICA. Как указывается в годовом отчете, ЧМЗ в нынешнем году должен завершить поставки стрендов для этого ускорительного комплекса.

Задачей ЧМЗ на 2018 год в отчете также названо изготовление опытной партии сверхпроводящих стрендов для детектора CBM создаваемого в Германии международного ускорительного комплекса FAIR (Европейского центра по исследованию ионов и антипротонов).

Наконец, планируется, что ЧМЗ изготовит стренды для уникальной российской демонстрационной термоядерной гибридной системы ДЕМО-ТИН, которая будет работать на принципе "синтез-деление", и которая, как считается, поможет решать сырьевые и экологические задачи, необходимые для развития атомной энергетики.

/РИА «Новости»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 5 июля 2018

Метки: FCC LHC CERN Чепецкий мехзавод сверхпроводящий провод стренд NICA FAIR ДЕМО-ТИН

Комментарии (0)

Россия по-прежнему отстает в науке

Дневник

Среда, 18 Июля 2018 г. 11:32 + в цитатник

Исследование: ученые мирового уровня продолжают уезжать из России

Опубликован ежегодный Национальный доклад об инновациях стране - с оценкой

текущего состояния российской инновационной экосистемы

"Ученые мирового уровня продолжают уезжать из России" - говорится в ежегодном Национальном докладе об инновациях в России. "Наблюдается отток высокоцитируемых ученых из страны. Разница между импакт-фактором уезжающих и остающихся в России одна из самых высоких. В Индии и Китае - тоже большой разрыв, но средний импакт-фактор выше", - говорится в документе.

Импакт-фактор - это численный показатель важности научного журнала, который показывает, сколько раз опубликованные в журнале статьи цитировались в определенный период.

В то же время авторы доклада отмечают, что "человеческий капитал по-прежнему является сильной стороной российской инновационной системы, но высок риск снижения его качества и "утечки мозгов". "Россия находится на уровне ведущих стран мира по численности населения с высшим образованием и качеству школьного образования. Качество университетского образования растет, российские вузы усиливают свои позиции в отдельных предметных рейтингах. По доле взрослого населения, участвующего в непрерывном образовании, Россия отстает от зарубежных стран", - говорится в докладе.

Низкий уровень коммерциализации научных разработок

В докладе также отмечается, что низкий уровень коммерциализации научных разработок является одним из ключевых ограничений инновационного развития России. "Наблюдаются негативная динамика в развитии научно-производственного взаимодействия, сохраняются разрывы между наукой, образованием и бизнесом: доля отечественных промышленных предприятий, участвующих в совместных научно-исследовательских проектах, за последние два года сократилась в 1,1 раза, в целом за период 2010-2016 годов - в 1,3 раза. В долгосрочном периоде в России не наблюдается значимого улучшения по показателям, характеризующим результаты коммерциализации", - говорится в докладе.

При этом в документе отмечается, что доля страны в общем числе действующих патентов среди 45 стран выросла. "Доля России в общемировом числе патентов на изобретения, поддерживаемых в силе, в 2015 году составила немногим более 2%. По данному показателю Россия входит в топ-10 ведущих инновационных стран, развитых и развивающихся экономик. Однако для нашей страны характерен более чем десятикратный разрыв с США - лидирующей экономикой по рассматриваемому показателю (25,01%) и двукратный - с Великобританией, находящейся на одну строчку выше России (4,34%)", - отмечается в докладе.

Авторы доклада подчеркивают, что по большинству индикаторов воздействия инноваций на экономику и общество, включая темпы роста производительности труда и продолжительность жизни, Россия пока отстает от ведущих инновационных экономик. "Страна еще не стала глобальным лидером на высокотехнологичных рынках, отечественная продукция характеризуется недостаточной конкурентоспособностью", - говорится в документе.

Россия отстает в науке и патентовании

Несмотря на наметившийся рост доли статей российских ученых в международных научных изданиях, их цитируемость остается низкой, считают авторы доклада.

"На фоне положительной внутрироссийской динамики патентования отмечается недостаточный уровень международной патентной активности. Экспорт технологий в масштабах российской экономики остается незначительным по своему объему, причем в его структуре доминируют неохраноспособные результаты интеллектуальной деятельности и инжиниринговые услуги", - отмечается в докладе.

В то же время авторы документа считают, что по экспорту высокотехнологичной продукции Россия сопоставима с зарубежными странами, "но за счет ограниченного числа нишевых товарных групп".

Национальный доклад об инновациях в России

Национальный доклад об инновациях ежегодно дает оценку текущего состояния российской инновационной экосистемы, а также определяет основные направления корректировки федеральной инновационной политики. Тема третьего доклада, представленного АО "Российская венчурная компания" РВК совместно с Министерством экономического развития России и экспертным советом при правительстве, - "Привлечение инвестиций в инновационный сектор экономики РФ через инструменты венчурного рынка".

Доклад станет аналитической базой для разработки Стратегии развития венчурного рынка и рынка прямых инвестиций РФ, проект которой должен быть представлен РВК до конца 2018 года.

По материалам (текст): "Сайт Ассоциации государственных научных центров"

Опубликовано: 18 июля 2018

Метки: Академия наук РВК доклад об инвестициях развитие венчурного рынка

Комментарии (0)

Догоняем уходящий поезд технологий

Дневник

Понедельник, 23 Июля 2018 г. 12:43 + в цитатник

По предложению Росатома в НИЯУ МИФИ создан новый институт

nijaz_mifi (107x107, 5Kb) Институт физико-технических интеллектуальных систем (ИФТИС) создан в Национальном исследовательском ядерном университете "МИФИ" с целью обеспечить комплексную подготовку высококвалифицированных специалистов-разработчиков, в первую очередь, для крупных предприятий, занятых созданием инновационных продуктов для важнейших отраслей России.

Одним из таких предприятий - инициаторов создания ИФТИС - является ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им. Н.Л. Духова», входящее в Госкорпорацию «Росатом». ИФТИС будет проводить подготовку кадров по нескольким образовательным программам бакалавриата, магистратуры, специалитета, аспирантуры.

В этих программах сочетается фундаментальная подготовка по базовым общетехническим дисциплинам с освоением целого ряда специальных инженерных дисциплин. На кафедрах ИФТИС планируется обучение студентов следующим основным образовательным программам:

- «Ядерное, электрофизическое и киберфизическое приборостроение»;

- «Информационно-измерительные системы физических установок»;

- «Электроника и автоматика физических установок»;

- «Конструирование мехатронных, робототехнических и киберфизических устройств для атомной отрасли»;

- «Технология и материалы киберфизических приборов и систем».

2iftis_mifi (242x147, 20Kb)

Важнейшим элементом учебного плана студентов, начиная с 3 курса бакалавриата, станет еженедельная оплачиваемая стажировка в подразделениях на будущих рабочих местах. При этом стажировка представляет собой выполнение под руководством опытного наставника типичных инженерных заданий по разработке, математическому моделированию, теоретическому и экспериментальному исследованию и испытанию технических устройств. Эти работы, как правило, являются частью бакалаврских и магистерских дипломных проектов.

Для таких предприятий, как ВНИИА им. Н.Л. Духова, требуются специалисты-разработчики самых перспективных приборов и систем – киберфизических. Такие устройства объединяют встроенные сенсорные элементы, исполнительные устройства и средства интеллектуальной обработки данных, что обеспечивает им возможность автономного самоуправления, самообучения, и самодиагностики. Сенсоры на этих устройствах реагируют на самые различные физические явления, процессы и параметры, такие как ускорение, давление, температура, излучения всех видов. Подобные системы уже создаются и серийно производятся во ВНИИА им. Н.Л. Духова. Они будут основой всей высокотехнологичной аппаратуры ближайших десятилетий.

Студенты также смогут проходить еженедельную стажировку на предприятии, начиная со второго курса. Полномасштабный прием на первый курс бакалавриата ИФТИС будет организован в 2019 году. Однако всем студентам, принятым на физико-технологический факультет, будет предоставлено преимущественное право перевода в ИФТИС. Этим правом в индивидуальном порядке смогут воспользоваться и студенты, учащиеся на 1, 2 и 3 курсах других институтов НИЯУ МИФИ.

/«РосАтом.ру»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 23 июля 2018

Метки: Росатом НИЯУ МИФИ создан ИФТИС ИФТИС ВНИИА им. Н.Л. Духова

Комментарии (0)

В Дубне задумали Suptrbooster Neptun

Дневник

Среда, 25 Июля 2018 г. 13:08 + в цитатник

В Дубне пройдёт совещание, посвящённое новому источнику нейтронов

Лаборатория нейтронной физики Объединенного института ядерных исследований организует проведение в Дубне рабочего совещания, посвященного проекту создания принципиально нового дубненского источника нейтронов (DNS-IV).

neptun_18_s (207x244, 28Kb)

DNS-IV (Dubna Neutron Source of the IV Generation, или Superbooster Neptun) представляет собой источник протонов на основе линейного ускорителя протонов и размножающей нейтронопроизводящей мишени.

(ранее в Дубне использовались нейтроны от исследовательского атомного реактора).

Целью совещания организаторы ставят проведение всесторонних обсуждений новых перспективных идей, касательно источника DNS-IV и его инфраструктуры.

Дискуссии предлагается сфокусировать на новейших замедлителях и их параметрах, таких так местонахождение замедлителей, расположение и размер нейтронных каналов и т.д., а также на вопросах, касающихся других специальных ресурсов, необходимых для реализации проекта.

ЛНФ ОИЯИ приглашает всех желающих выступить с докладами и всех заинтересованных слушателей к участию в совещании.

Дата: 6 — 8 декабря 2018 г.

Место проведения: Дом международных совещаний, Дубна

Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) был создан на основе Соглашения, подписанного 26 марта 1956 г. в Москве представителями правительств одиннадцати стран-учредителей, с целью объединения их научного и материального потенциала для изучения фундаментальных свойств материи.

Институт расположен в Дубне, в 120 км от Москвы, в Российской Федерации. Сегодня Объединенный институт ядерных исследований является всемирно известным научным центром, в котором фундаментальные исследования (теоретические и экспериментальные) успешно интегрированы с разработкой и применением новейших технологий и университетским образованием. Членами ОИЯИ являются 18 государств.

/«Российское атомное сообщество»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 25 июля 2018

Метки: Дубна ОИЯИ проект DNS-IV Suptrbooster Neptun

Комментарии (0)

К вопросу о происхождении "чёрных дыр"

Дневник

Четверг, 02 Августа 2018 г. 11:14 + в цитатник

Рожденные в начале времен: первичные черные дыры

В ФИАНе прошла лекция профессора Лондонского университета Королевы Мэри (Queen Mary University of London) Бернарда Дж. Карра.

Профессор занимается изучением первичных черных дыр уже более пятидесяти лет; на этой лекции он рассказал слушателям о том, чем первичные черные дыры отличаются от обыкновенных, зачем астрофизики занимаются их поиском, и как они могут быть связаны с темной материей.

Первичные черные дыры – гипотетические космические объекты, которые могли образоваться на ранней стадии эволюции Вселенной, в эпоху доминирования излучения над веществом, называемой Горячей Вселенной. В этот момент давление и температура Вселенной были крайне высокими, поэтому первичные черные дыры могли иметь как очень большие, так и очень маленькие массы, в то время как обычные черные дыры, образующиеся в результате коллапса звезд, имеют массы больше или порядка 10 масс Солнца.

Профессор Карр, рассказывая о том, как могли образоваться первичные черные дыры, отметил, что самая популярная гипотеза их происхождения – флуктуации гравитационного потенциала большой амплитуды, родившиеся на этапе инфляции Вселенной – быстрого экспоненциального расширения, вероятно, происходившего в самом начале Большого Взрыва.

Впоследствии, на этапе Горячей Вселенной, эти флуктуации гравитационного потенциала превратились в возмущения плотности вещества. Результатом этих возмущений стало, например, возникновение галактик, их крупномасштабной структуры и т. д. Подобный механизм мог привести и к появлению черных дыр в некоторый инфляционных моделях. Изучая первичные черные дыры, астрофизики могут узнать многое о физических условиях в Ранней Вселенной, в частности, о самом процессе инфляции.

blackhole_vnt (211x99, 13Kb)

Ученые разделяют первичные черные дыры на несколько видов в зависимости от их массы. Объекты с массой меньше миллиарда тонн были подвержены активному испарению за счет излучения Хокинга, поэтому сегодня мы не можем их наблюдать, однако их изучение представляет интерес, так как оно могло повлиять на разные процессы, происходившие во Вселенной ранее. Такие как, например, синтез легких элементов или спектральные возмущения реликтового излучения.

Первичные дыры, имеющие массу больше миллиарда тонн, отличаются от черных дыр, образующихся в результате звездного коллапса только тем, что изначально не вращаются, поэтому они могут быть обнаружены аналогично: например, при наблюдении гравитационного линзирования – искажения хода световых лучей в гравитационном поле массивных объектов.

Существование первичных черных дыр не доказано до сих пор, однако если они всё же реальны, это поможет решить многие важнейшие космологические проблемы, в частности, проблему темной материи.

«Физики ищут элементарные частицы, которые могли бы стать кандидатами на роль темной материи, более сорока лет, но пока безрезультатно. В то же время мы можем с уверенностью сказать, что черные дыры существуют», – заметил профессор Карр.

Согласно модели Большого взрыва, плотность барионной материи, в том числе обычных черных дыр, должна быть ниже, чем плотность темной материи. Однако первичные черные дыры образовывались не из тех барионов, которые существуют в настоящее время, а из смеси излучения и вещества, существовавшего в Горячей Вселенной, что делает их перспективными кандидатами на роль темной материи.

Теория первичных черных дыр может быть полезна и при анализе данных, получаемых гравитационно-волновым интерферометром LIGO. Черные дыры, зарегистрированные в ходе измерений, имеют несколько большую массу, чем предполагалось учеными. Одно из предлагаемых объяснений такого расхождения – то, что эти черные дыры могли быть первичными.

Кроме того, существует предположение о том, что первичными могут быть сверхмассивные черные дыры, расположенные в центрах галактик. Традиционно предполагалось, что эти черные дыры образовались уже после формирования галактик, однако некоторые физики считают, что события развивались в обратном порядке. Сверхмассивные первичные черные дыры могли также непосредственно оказывать некоторое влияние на формирование крупномасштабный космологической структуры.

fianinfo (280x60, 10Kb)

Прочитанную лекцию профессор Карр посвятил памяти своего наставника Стивена Хокинга – знаменитого астрофизика, который умер в мае этого года. Важнейшим из его открытий является излучение черных дыр, названное в честь ученого.

«Интересно, что даже если первичные черные дыры и не существуют, их изучение имело огромное значение для науки: Стивен Хокинг открыл свое излучение, размышляя именно о первичных черных дырах!» – подытожил профессор.

По материалам: К.Кудеяров, рассылка ФИАН-Информ

Опубликовано: 2 августая 2018

Метки: ФИАН-информ первичые черные дыры чёрные дыры д.Карр С.Хокинг ранняя Вселенная

Комментарии (0)

Научиться у природы и сделать лучше

Дневник

Суббота, 01 Сентября 2018 г. 23:38 + в цитатник

"Внутри организма можно спокойно поставить искусственную «запчасть» объемом пол-литра"

Ученый рассказал, как в Курчатовском институте создают природоподобные материалы для медицины

Полимеры окружают нас повсюду. Да и сами мы во многом состоим из высокомолекулярных соединений. Наша генетическая спираль ДНК — это полимер, коллаген (наш естественный каркас, составляющий основу различных тканей) — тоже полимер, ну а вместе с ним кожа, хрящи, кости, волосы основаны на полимерах! Можно сказать, что это материалы, которые подсказала нам сама природа. В НИЦ «Курчатовский институт» подобные подсказки не пропускают — копируют материалы или создают природоподобные образцы, получая порой нечто совсем новое. Вот, к примеру, материал, который, словно паутина, обволакивает рану, не принося больному дополнительных страданий, или плотный, но совсем невесомый «воздух» — материал, на 98% действительно состоящий из воздуха и всего на 2% из полимера. Об этом и многом другом нам рассказал заместитель руководителя по научной работе Курчатовского комплекса НБИКС природоподобных технологий кандидат физико-математических наук Тимофей ГРИГОРЬЕВ.

Мы встретились с Тимофеем Евгеньевичем в лаборатории полимерных материалов, которая входит в отдел нанобиоматериалов и структур Курчатовского комплекса НБИКС природоподобных технологий.

— В нашем отделе все начинается с полимеров, — предваряет рассказ мой собеседник, — из них мы создаем самые разные изделия, материалы и продукты, такие как конструкционные пластики, каркасы искусственных органов и средства доставки лекарств от рака и туберкулеза.

Полимеры, по словам Григорьева, отличаются от низкомолекулярных соединений, например глюкозы, тем, что молекулы в них связаны в неразрывную цепочку. И именно это определяет их волшебные (уникальные) свойства: эластичность, малую хрупкость, способность значительно менять свои характеристики при малом изменении внешних условий. Интересно, что кроме всем известных продуктов нефтехимического синтеза, которые присутствуют в нашей жизни: полиэтиленовых пакетов, линолеума и труб из поливинилхлорида, — мы сами состоим из полимеров и окружены ими со всех сторон в природе. К сведению читателей: первое место на земле по распространенности занимает природный полимер глюкозы — целлюлоза, структурный полисахарид оболочек всех высших растений, второе — хитин, основной структурный компонент членистоногих и ряда других беспозвоночных. Человека и прочих животных с их ДНК и коллагеном, которые также являются полимерами, можно поставить лишь на третье место, потому что деревьев и ракообразных на земле все-таки больше.

— Итак, вы взяли за образец природные полимеры и стали создавать синтетические по их образу и подобию? — спрашиваю я Григорьева.

— Можно сказать, что в основном мы следуем за природой, но наши синтетические полимеры все-таки пока уступают природным. До полного сходства нам еще далеко, хотя иногда нам удается создать совершенно новый продукт, которого никогда не было в природе. Все начинается с химии в наших больших химических лабораториях, где мы собираем полимеры из мономеров, как бусы из разноцветных бусинок. Последовательность «бусинок» влияет на свойства всего полимера. К примеру, полистирол — жесткий, поливинилхлорид — мягкий, хотя различие у них в одной группе атомов.

Почтальоны-невидимки

— Над чем вы сейчас работаете?

— Направлений у нас много. Многие связаны с медицинскими технологиями. Врачи ставят перед нами задачу, а мы думаем, как ее решить. Начнем от самого простого и невидимого глазу. Вы, наверное, слышали о биоразлагаемом материале полилактиде, который используется в качестве хирургических нитей? Делаем из него маленькую частичку нанометрового размера, которую невозможно увидеть даже в оптический микроскоп, так как она меньше длины световой волны. Если «запаковать» в нее лекарственное вещество, она превращается в идеальный носитель медикаментов для доставки в пораженный болезнью орган. Естественно, речь идет не о лечении насморка, а о таких серьезных заболеваниях, как туберкулез или рак, которые требуют длительной терапии. Задача наших химиков и физиков состоит в том, чтобы создать такой носитель-полимер, который будет «растворяться» в организме с заданной скоростью, чтобы в больной орган постоянно попадала определенная доза постепенно высвобождаемого лекарства. Ведь лекарство от рака само по себе яд, и действовать с ним надо очень аккуратно.

Рассказывая о наночастицах полилактида, Григорьев достает с полки колбу с прозрачной на первый взгляд жидкостью. Но, оказывается, это не совсем так. В воде находятся те самые частицы полимера-«почтальона», которые доставляют нужные лекарства к органам. Если покрутить колбу на свету, то можно заметить, что свет лишь немного рассеивается в воде.

— Если бы частицы были крупнее, то перед нами была бы жидкость, напоминающая молоко, — поясняет ученый. — Для того чтобы увидеть такие частички, чтобы контролировать их размеры, степень кристалличности полимера в них и таким образом управлять их свойствами, мы пользуемся электронной, атомно-силовой микроскопией и рентгеновским рассеиванием на синхротроне.

— А что будет, если частицы увеличить?

— Мы увеличиваем их до микронов и получаем уже не внутривенное, а внутримышечное лекарство, которым, к примеру, можно лечить алкоголизм. С такой «прививкой» отпадает необходимость ежедневно помнить о приеме таблеток — лекарство дозированно выделяется в организм по мере разложения полимерной частички.

— Что-то уже внедрено в практику?

— Мы создаем частицы-носители и стараемся внедрять туда лекарство. Во многом работа сделана. Но от лаборатории до применения таких средств может пройти 10–15 лет — медики должны убедиться в отсутствии побочных вредных эффектов.

Человек меняет кожу

Идем дальше: из того же самого полимера, описанного выше, можно сделать волокна толщиной от 100 нанометров до 200 микронов — получается вполне осязаемый нетканый материал.

— Полилактид, сформированный в волокна, по своим свойствам очень похож на коллагеновый каркас, на котором вырастают наши клетки, — поясняет Тимофей Евгеньевич. — Если на него посадить клетки пациента, они начнут прилипать, размножаться и проникать внутрь этого каркаса, формируя полноценные клеточные слои. Первое, что приходит в голову, после получения такого материала, — это лечение ожогов и ран. До сих пор во многих клиниках, чтобы покрыть рану, лоскут кожи нужного размера срезают с самого пациента. Но, используя нашу разработку, нужный лоскут можно вырастить в течение месяца. Однако мы должны быть уверены, что клеточные технологии, которые используются при этом, не принесут человеку никакого вреда. А потому их в обязательном порядке сначала испытывают на животных. В частности, у нас есть первые результаты: кожный дефект лабораторной крысы был ликвидирован за 8 дней. К слову, подобные технологии уже давно развиваются и в России, и за рубежом, но именно нам удалось достичь наибольших результатов с нетканой биоразлагаемой подложкой для клеточного материала.

Тимофей Григорьев ставит на стол кисть руки. Искусственную, опутанную, словно паучьей нитью, в несколько слоев. Это новое раневое покрытие, которое защищает любое повреждение на теле человека от внешней среды, но практически не ощущается им, и удаляется совершенно безболезненно. Создать атравматический перевязочный материал — такую задачу поставили хирурги перед учеными Курчатовского института, и те с ней справились. Каждое волокно в данной «повязке» толщиной с микрон.

— Мы наслаиваем его, словно паутинку, — поясняет ученый. — Можно добавлять к этой «вате» лекарственные вещества. В клиниках подобное средство уже может применяться, но, к сожалению, до широкого использования еще много работы. Мы сделали научную часть, теперь необходимо маленькое производство, чтобы произвести необходимое количество материала для доклинического исследования, а потом его можно внедрять. Вот если бы нам донести до предпринимателей мысль о том, что в ближайшем будущем подобные перевязочные материалы будут в каждой второй «скорой помощи»…

Воздух, который можно потрогать

Двигаемся дальше по мере роста размера изделий. Перед нами странное пористое изделие, которого не существует в природе, но его образец есть в лаборатории Курчатовского комплекса НБИКС природоподобных технологий. В нем всего 1–2% полимеров, остальное — воздух. Такой материал очень нужен хирургам.

— То есть вы держите сейчас в руках воздух? — не веря своим глазам, задаю я вопрос Григорьеву.

— Да, и при этом он довольно упругий. К примеру, если его поместить в область плевральной полости, где вместо удаленной части легкого образуется пустота, он может удерживать оставшуюся часть легкого от перерастяжения после операции. Коллеги из Центра НМИЦ фтизиопульмонологии и инфекционных заболеваний пришли к нам в свое время именно с такой задачей. А другие коллеги из Института медико-биологических исследований и технологий подсказали, как сделать, чтобы это было безопасно для живого организма. В результате уже сейчас мы можем сказать, что искусственную «запчасть» объемом пол-литра можно спокойно установить внутрь организма, и со временем она рассосется без остатка, когда родные ткани легкого нарастут на этот каркас.

— За границей есть что-нибудь подобное?

— Не слышал.

— Где еще можно использовать этот чудо-материал?

— Он может быть использован для уплотнения объемных тканей при различных операциях.

Теперь врачи ставят перед учеными очередную сверхзадачу — просят создать пористый материал весом с воздух, но обладающий такой упругостью, чтобы из маленькой трубочки он мог по мере надобности развернуться в организме больного до полноценного размера того или иного органа. При этом чтобы ткань, как и та, что демонстрирует нам Тимофей Евгеньевич, была прочной и биоразлагаемой.

— Очень часто, получив от нас нужный материал, медики говорят, что и не мечтали ни о чем подобном, — говорит Григорьев. — И, скажу по секрету, мы уже почти знаем, как удовлетворить их очередной запрос.

Диапазон использования полимерных материалов, создаваемых в Курчатовском комплексе НБИКС природоподобных технологий, так велик, что все разработки его сотрудников просто невозможно осветить в одной статье. Здесь создаются и искусственные сосуды, и трахеи, которые почти один к одному повторяют органы человека. А последняя разработка, связанная с протезированием зубов при помощи полимерных материалов, может вообще поднять эту область медицины на высочайший уровень, потому что подобного нет нигде в мире. Главное, чтобы государство и бизнес осознали реальную выгоду от наукоемких технологий, создаваемых российскими учеными, и максимально ускорили их внедрение в жизнь.

По материалам: Наталья Веденеева, "MK"

Опубликовано: 1 сентября 2018

Метки: НБИКС Курчатовскй институт природоподобные технологии Т.Григорьев полимеры

Комментарии (0)

О влиянии Солнца на Землю будем знать больше

Дневник

Четверг, 20 Сентября 2018 г. 13:06 + в цитатник

Наблюдая за Солнцем: проект "СОЛЯРИС"

fianinfo (280x60, 10Kb)

Мы живем в эпоху, когда изучение Солнца наземными обсерваториями постепенно уходит в прошлое. Наземные обсерватории зависят от погодных условий, смены дня и ночи. Кроме того, их возможности ограничены тем, что большая часть солнечного излучения поглощается атмосферой Земли. Для исследований солнечной активности необходимо проводить наблюдения в космосе, и ФИАН является активным игроком в этой области: с самого начала космической эры ученые института участвуют в создании научных приборов для космических аппаратов.

Об одном из таких проектов нам рассказал главный научный сотрудник ФИАН, доктор физ.-мат. наук Сергей Александрович Богачев.

Традиционно космические исследования, проводимые институтами Российской Академии наук, направлены на развитие фундаментальной науки: в ходе таких экспериментов обычно накапливается большой объем данных, которые не устаревают и могут изучаться в течение долгого времени. Однако в настоящее время огромную важность приобретают и прикладные задачи, требующие исследования солнечной активности: изучение влияния Солнца на спутниковую навигацию, учёт состояния Солнца при прогнозировании различных погодных явлений и многое другое. Эти задачи не могут быть решены отдельными измерениями и требуют непрерывного мониторинга солнечной активности в режиме реального времени. Это, в числе прочего, накладывает особые требования на используемую аппаратуру: необходима высокая надежность приборов, а также быстрая обработка получаемых данных на Земле.

Первый российский проект по наблюдению Солнца для прикладных целей получил название «СОЛЯРИС», разработка его концепции поручена «Роскосмосом» ФИАНу.

«Этот проект будет полностью открытым: результаты наших измерений будут доступны в Интернете. Мы воспринимаем такой формат с большим энтузиазмом: с одной стороны, открытый проект – это современно, а с другой – это серьезный вызов и большая ответственность» - считает главный научный сотрудник Лаборатории рентгеновской астрономии Солнца ФИАН Сергей Александрович Богачев, который стал руководителем «СОЛЯРИСА».

Сейчас завершается последний год научной стадии проекта, целью которого было определить основные черты будущей космической миссии: на какой орбите должен находиться космический аппарат, какие измерительные приборы он должен нести на борту и ряд других вопросов.

Ученые решили поместить спутник на не вполне обычной орбите, которую отечественные аппараты еще не посещали: в точке Лагранжа L1. В этой точке, расположенной на расстоянии 1.5 миллионов километров от Солнца, силы притяжения Земли и Солнца уравновешивают друг друга, кроме того, в ней почти отсутствует воздействие магнитного поля Земли – космический аппарат будет находиться по сути в идеальных условиях, что позволит проводить измерения без помех со стороны Земли.

В ходе обсуждения облика будущей космической обсерватории сформировалась коллаборация из четырёх научных организаций, каждая из которых взяла на себя ответственность за определённый участок научной программы.

Так ФИАН, одновременно являющийся координатором проекта, взял на себя задачу создания космических телескопов – приборов, которые позволят получать и передавать на Землю в режиме реального времени изображения Солнца и тем самым прямо наблюдать формирование активных солнечных процессов – вспышек, выбросов вещества, гигантских протуберанцев. Изображение Солнца, полученное аппаратурой ФИАН в 2009 году на борту российского космического аппарата КОРОНАС-Фотон.

Созданием прибора для регистрации потоков ускоренных частиц (протонов и электронов) займется НИИЯФ МГУ.

Жесткое излучение Солнца, которое так же, как частицы, оказывает влияние на космические аппараты и верхнюю атмосферу Земли, позволит детектировать блок приборов, разрабатываемый в ИАФ МИФИ.

Наконец, будет проводиться наблюдение за солнечным ветром – непрерывными потоками плазмы, испускаемыми Солнцем. Наблюдать солнечный ветер вблизи Земли невозможно из-за воздействия магнитного поля на плазму, а вот в точке Лагранжа подобные возмущения отсутствуют. Разработкой аппаратуры для этих наблюдений занимается ИКИ РАН.

На сегодняшний день завершается теоретическая проработка проекта, в ближайшее время ученые планируют перейти к практической реализации.

Наблюдения за солнечной активностью имеют важнейшее значения для поддержки функционирования навигационных спутников, без которых уже сегодня невозможно представить нашу жизнь: последствия солнечных вспышек – одна из основных причин сбоев в их работе. Исследования также облегчат прогнозирование погоды: солнце оказывает заметное влияние на движение воздушных масс в атмосфере Земли, а кроме того является основной причиной магнитных бурь и полярных сияний. Результаты подобных измерений вызывают большой интерес в обществе: уже сегодня сайт центра космической погоды ФИАНа, публикующий данные с зарубежных аппаратов, посещают 10-15 тысяч людей в сутки. Запуск собственного аппарата позволит вывести эту работу на новый уровень.

Также Сергей Александрович особо подчеркнул важность подобных проектов для пилотируемой космонавтики:

«Даже если сейчас это нереально, то в какой-то момент люди обязательно полетят на Марс или другие планеты. Оказываясь вне защитного поля Земли, человек подвергается воздействию радиации, поэтому ему просто необходимо наблюдать за солнечной активностью. Можно сказать, что страна, которая первая научится точно прогнозировать космическую погоду, завоюет Солнечную систему».

По материалам: К.Кудеяров, рассылка ФИАН-Информ

Опубликовано: 20 сентября 2018

Помочь "ЭкоПравде": 41001234767911 ("Яндекс Д.")

Метки: проект Солярис ФИАН С.Богачев солнечная активность влияние на климат

Комментарии (0)

В погоне за цифровой модернизацией

Дневник

Четверг, 27 Сентября 2018 г. 12:06 + в цитатник

Что угрожает цифровой трансформации России?

Немецкие эксперты неоднозначно оценивают правительственную программу "Цифровая экономика РФ". Корреспондент DW выслушал их отзывы на проходившей в Берлине конференции Rusummit.

minlampzf1 (252x164, 20Kb)

В июле 2017 года российское правительство утвердило рассчитанную на 7 лет программу "Цифровая экономика Российской Федерации". Согласно майскому указу президента Владимира Путина к 1 октября этого года правительство должно отчитаться о проделанной работе и среди прочего уточнить параметры цифровой трансформации России.

О состоянии дел в этой сфере российской экономики и шансах немецких фирм поучаствовать в переходе России на новые технологии речь шла на профильной конференции Rusummit, организованной 21 сентября в Берлине молодыми энтузиастами цифрового будущего.

Что умеют немцы, а что - русские?

Германия - далеко не самая передовая страна в том, что касается распространения цифровых технологий. В некоторых регионах не то что быстрого интернета, даже приличной мобильной связи нет.

Лидируют на мировом рынке другие немецкие товары: автомобили Audi, BMW и Mercedes, станки и оборудование. А вот хоть одной сравнимой с Google немецкой интернет-платформы нет, отметил, выступая на конференции руководитель инновационной лаборатории международной кабельной фирмы NKT Вячеслав Дриглов.

Нет и такой российской платформы. "Так что Германия с Россией в чем-то схожи, - сказал Дриглов. - Правда, немцы научились хорошо делать готовые продукты, которые можно продавать, а русские пока научились только хорошо продавать нефть, газ и алюминий, то есть, ресурсы". С его точки зрения, России, "прежде чем прыгнуть в цифровое будущее, следует научиться делать продукты обработки, а не просто быть товарно-сырьевым придатком".

Чему учат в Сколково?

Дриглов знаком с ситуацией в России, бывал в Сколково, делал презентации для крупных корпораций и пришел к такому выводу: "Есть указ господина Путина, он сказал, что России нужна цифровая трансформация. Команду дали - все сразу под козырек. Тут же появились структуры, которые эту трансформацию за бюджетные деньги и осуществляют".

По мнению Дриглова, для успешного перехода на цифровые технологии нужен опыт. Опыта такого нет, удивляется он, а Центр цифровой трансформации в Сколково уже есть. "Невозможно учить тому, что не знаешь сам, - указал он в интервью DW. - А такой опыт нарабатывается годами, нарабатывается эмпирическим способом, причем на уровне самих предприятий".

В Сколково он видит хорошую инициативу, которая, однако, "работает на государственные компании-гиганты", которые просто осваивают бюджетные средства.

Нужны условия для перехода на цифру в России

В том, что цифровую трансформацию России можно осуществить сверху вниз, сомневается и руководитель отдела СНГ и стран Юго-Восточной Европы немецкой консалтинговой фирмы Germany Trade & Invest Эдда Вольф (Edda Wolf). Может быть, сказала она в интервью DW, имеет смысл сначала изменить рамочные условия с тем, чтобы экономика сама стала более инновационной.

Но тот факт, что российское правительство всерьез и концептуально взялось за цифровую проблематику, Эдда Вольф оценивает однозначно позитивно и явно имеет при этом в виду имеющиеся в Германии цифровые пробелы в политике правительства. "В России поняли, что переход на цифровые технологии по своему эффекту трансформации сравним с электрификацией или строительством железной дороги", - отметила она.

К числу преимуществ России Вольф также относит более полумиллиона высококвалифицированных российских программистов, наличие высокотехнологичных кластеров и стартапов. Среди российских цифровых передовиков Вольф назвала, например, "Яндекс" и концерн "Северсталь", использующий для перехода в цифровую эру программное обеспечение немецкой фирмы SAP.

Германии есть чему поучиться у России

"Некоторые предприятия в Германии могли бы у них кое-чему поучиться", - сказала она корреспонденту DW. Не без зависти говорила Эдда Вольф о предстоящем отказе в России от бумажных паспортов транспортных средств (ПТС) и переходе на электронные, о запуске уже в феврале будущего года - пусть в тестовом режиме - первого абсолютно автономного поезда по Московскому центральному кольцу. "Мы в Германии о таком можем только мечтать", - признала она.

А российские стартапы, по словам директора берлинского института 2b AHEAD Яна Бергера (Jan Berger), отличаются невероятной изобретательностью. Особенно в том, что касается решения проблем, которые создает им российская бюрократия. "Они прямо-таки с какой-то деревенской смекалкой находят выходы из ситуаций, в которых они оказываются из-за этой придурочной беспредельной бюрократии", - добавил он, выступая на конференции Rusummit.

Однако в целом, по оценке Эдды Вольф, в классической промышленности Россия отстает от развитых стран на 10-20 лет, и такой разрыв может сохраниться и в цифровой сфере. Российское правительство, считает она, риск снова оказаться в технологической зависимости видит, поэтому и хочет его избежать с помощью программы "Цифровая экономика".

Санкции США - угроза цифровой модернизации РФ

Серьезную угрозу реализации этой программы Эдда Вольф видит в новых американских санкциях. В том, что они будут введены, у нее нет ни малейших сомнений. Уже в октябре, сказала она в интервью DW, американский Конгресс примет один из четырех законопроектов, а в конце ноября неминуемо должны будут быть введены новые санкции против России.

Вопрос в том, продолжает Вольф, насколько масштабными они будут. Если, например, США объявят запрет на торговлю российскими ценными бумагами - государственными облигациями, акциями госкорпораций и шести ведущих государственных банков, то России будет перекрыт доступ к доллару, что приведет к новому обвалу рубля. "И это в конце года, - напомнила она, - когда надо оплачивать особенно много счетов по заключенным ранее соглашениям".

Не исключено также, что американцы запретят иностранным партнерам участвовать в российских энергетических проектах, что осложнит освоение новых месторождений в Восточной Сибири, в Арктике и на шельфе. "Если российская нефтегазовая отрасль, не имея доступа к современным западным технологиям, начнет испытывать трудности, - пояснила Вольф, - то добыча нефти и газа в долгосрочной перспективе будет снижаться. Меньше, соответственно, будет и поступлений в бюджет, из которого финансируются программы модернизации".

Остается, правда, надежда на дальнейший рост цен на нефть, чему также способствует политика США на мировой арене. Но предстоящие американские санкции, по словам Вольф, все равно остаются дамокловым мечом, занесенным над программой цифровой трансформации России.

Динамика, которую приобрела в результате компьютеризации наша жизнь, требует быстрых и недорогих способов передачи знаний. Без дистанционного электронного обучения (E-Learning) в таких условиях не обойтись. Онлайн-образование стремительно развивается. Главная задача специалиста, составляющего концепцию E-Learning, - разработка методики обучения и подбор дидактического материала.

В эпоху цифровых технологий появилось немало новых профессий, о существовании многих из которых даже не все знают. Какие из них пользуются особым спросом в Германии?

По материалам: Никита Жолквер, "Deutsche Welle"

Опубликовано: 27 сентября 2018

Помочь "ЭкоПравде": 41001234767911 ("Яндекс Д.")

Метки: Цифровая трансформация России переход на цифровые технологии отказ от бумажных ПТС российская бюрократия санкции США

Комментарии (0)

Взялись наконец за цифровую экологию

Дневник

Вторник, 16 Октября 2018 г. 11:42 + в цитатник

В Пущино съехались ведущие специалисты по биоинформатике

В наукограде Пущино проходит VII международная конференция, посвященная изучению живых систем методами математики и информатики - «Математическая биология и биоинформатика». На юг Подмосковья съехались ученые из пяти стран, представляющие 55 научных организаций.

В ходе конференции, которая продлится до 19 октября, запланировано рассмотреть вопросы вычислительной экологии и математической биофизики.

«...математические методы широко используются при расшифровке геномов живых организмов, определении структуры биомолекул и изучении их динамических свойств. На надмолекулярном уровне при описании процессов метаболизма живых систем развитие математических подходов дает надежду на построение математической модели клетки – основного кирпичика жизни. В свою очередь, на надклеточном уровне совместное математическое описание метаболических и генетических сетей закладывает основу описания математическими методами организма как целого», - напомнил один из организаторов форума Виктор Лахно, научный руководитель ИМПБ РАН представителям «Пущинского информагентства».

Конференция организована Институтом математических проблем биологии РАН совместно с ФИЦ «Институт прикладной математики им.Келдыша РАН», Научным советом РАН по математической биологии и биоинформатике.

По материалам: Ева Манулис, "ОкаFM"

Опубликовано: 16 октября 2018

Помочь "ЭкоПравде": по ссылке money.yandex.ru/to/41001234767911

Метки: Пущино биофизика вычислительная экология биоинформатика

Комментарии (0)

Ускоритель ЦЕРНа будет 100-километровым

Дневник

Среда, 17 Октября 2018 г. 23:53 + в цитатник

Г.В.Трубников - о кольцевом коллайдере FCC

Объединённый институт ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна) наряду с Российскими научными центрами принимает активное участие в создании самой большой и уникальной по задачам научной установки в мире - Кольцевого коллайдера будущего (Future Cycular Collider, FCC), которую планируется построить в Швейцарии в 2030-х годах.

Об этом сообщил первый заместитель министра науки и высшего образования РФ Григорий Трубников (академик РАН) в ходе проходившего 28 - 29 сентября в Сочи Глобального форума конвергентных и природоподобных технологий.

Г.В. Трубников прокомментировал это заявление для Информационного агентства ТАСС.

"Российские научные центры и институты - "НИЦ Курчатовский институт", Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ, Дубна), Институт ядерной физики РАН (ИЯФ РАН, Новосибирск), предприятия Росатома принимают активное участие в работе над проектом FCC. Мы, во-первых, участвуем в расчетах, то есть в разработке проекта установки и моделировании, а во-вторых осуществляем научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы по некоторым элементам FCC", - сказал он.

По его словам, в частности, ИЯФ занимается ускоряющими системами и системами сведения фокусировки, ОИЯИ разрабатывает сверхпроводящие магниты для коллайдера, ТВЭЛ (входит в Росатом) - сверхпроводящие материалы.

"Реальные прототипы делаются в России, все это мы создаем за счет средств институтов, и это наш вклад, который затем будет капитализирован в будущую установку FCC", - добавил Трубников.

Установка класса мегасайенс, получившая название "Кольцевого коллайдера будущего", должна прийти на смену Большому адронному коллайдеру (LНC) ЦЕРНа. С помощью FCC ученые рассчитывают продолжить фундаментальные исследования в области физики элементарных частиц и приблизиться к пониманию состояния Вселенной в самый ранний период ее существования.

Размеры FCC колоссальны - длина его окружности достигает 100 километров. Создание такой научной машины требует огромного объема сверхпроводящих стрендов (проводов).

По словам Трубникова, создание проекта FCC является сложной задачей.

"Сегодня надо заложить такую научную установку, которая будет сохранять свою современность и уникальность к моменту ввода в эксплуатацию, который наступит после 2030-х годов".

В то же время замминистра высказал мнение, что установка FCC точно не станет последним большим научным коллайдером в мире, поскольку уже в России и в США есть передовые проекты по созданию научных установок высоких энергий на новых принципах.

По материалам: "Дубна - ОИЯИ"

Опубликовано: 17 октября 2018

Помочь "ЭкоПравде": 41001234767911 (Яндекс-деньги)

Метки: FCC LHC ЦЕРН установка класса мегасайенс Г.Трубников ОИЯИ Future Cycular Collider

Комментарии (0)

Кратко о "RuPAC-2018"

Дневник

Пятница, 19 Октября 2018 г. 23:15 + в цитатник

На ХХVI конференции по ускорителям в Протвино

С 1 по 5 октября в Институте физики высоких энергий (НИЦ "Курчатовский институт") в Протвино состоялась XXVI Всероссийская конференция по ускорителям заряженных частиц (RuPAC-2018). Конференция прошла с большим успехом.

Всего в конференции приняли участие более 170 человек. Был представлен 191 доклад, из них 24 приглашенных доклада, 30 устных и 137 постерных. От ОИЯИ на конференцию была направлена самая большая делегация - 31 человек (было представлено 35 докладов, в т.ч. пять приглашенных - В.М.Жабицкий, И.В.Калагин, И.Н. Мешков, А.О. Сидорин, Е.М .Сыресин, шесть устных - В.В .Борисов, А.А. Мартынов, И.Н. Мешков, Д.Н. Никифоров, А.В. Смирнов, А.В. Тузиков, и 24 постерных доклада).

На конференции были представлены основные проекты, находящиеся в стадии выполнения. Общее внимание привлекли доклады по проекту NICA.

Большой интерес также вызвали доклады по источникам синхротронного излучения четвертого поколения. Было отмечено, что Президент России В.В. Путин принял решение о сооружении трех таких источников. Первый из них будет построен в Новосибирске вблизи от академгородка (доклад К.В. Золотарева), второй - в Протвино (С.М. Полозов), и третий - вблизи Владивостока на острове Русский. На сегодняшний день первый источник уже находится в стадии рабочего, а второй - концептуального проектирования.

Приятно отметить большое количество молодых докладчиков. По традиции на конференции был проведен конкурс молодых ученых, в котором участвовало 50 человек с 59 докладами.

В "длинный список" номинантов было отобрано 15 работ. Из них выбрано шесть премий RuPAC-2018, одна из них поощрительная. Премий RuPAC удостоены:

- Юлия Мальцева (ИЯФ имени Г.И. Будкера, Новосибирск) - за приглашенный доклад "Повышение эффективности инжекционного комплекса ВЭПП-5 при работе на два коллайдера";

- Иван Горелышев (ОИЯИ, Дубна) - постерный доклад "Измерения характеристик пикапа и кикера системы стохастического охлаждения коллайдера NICA";

- Александр Опекунов (РФЯЦ ВНИИЭФ, Саров) - за постерный доклад "Экспериментальные исследования характеристик электронного пучка мощного резонансного ускорителя непрерывного действия";

- Юрий Парамонов (НПП "Торий", Москва) - за устный доклад "Клистрон усилителя высокой мощности C-диапазона, разработанный для линейных ускорителей электронов";

- Антонина Смыгачева (НИЦ "Курчатовский институт", Москва) - за постерный доклад "Измерения размера пучка в накопительном кольце "Сибирь-2"".

Поощрительную премию получил студент 2-го курса магистратуры Дубненского университета, сотрудник ЛЯП имени Джелепова Сергей Мельников за работу "Устойчивость движения заряженных частиц в накопительном кольце с фокусировкой продольным магнитным полем".

На этот раз премии RuPAC не делились по категориям. Все победители получат дипломы и денежные премии.

Екатерина АХМАНОВА, ученый секретарь программного комитета RuPAC-2018

По материалам: газета ОИЯИ "Дубна"

=

Комментарии (0)

Научно-техническое дежавю

Дневник

Четверг, 15 Ноября 2018 г. 13:13 + в цитатник

Пейзаж перед научно-технологическим прорывом

Правительство так и не придумало, зачем этот прорыв нужен и куда прыгать будем

Сегодня, 14 ноября, завершает свою двухдневную работу Общее собрание Российской академии наук. Главная тема этой сессии ОС РАН – «Научное обеспечение реализации приоритетов научно-технологического развития Российской Федерации». С отчетами выступили руководители семи академический советов по приоритетам научно-технологического развития страны.

roldugin (202x140, 19Kb)

Но началось Общее собрание РАН с плохой новости: вице-премьер Татьяна Голикова сообщила академикам, что, по подсчетам правительства, за 2016–2017 годы произошло снижение количества исследований по клеточным технологиям (37%), биоинженерии (30%), диагностике наноматериалов и наноустройств (30%), высокопроизводительным вычислительным системам (32%) и геномным технологиям (32%). «Также к подобным отраслям (где произошло снижение. – «НГН») на сегодняшний день относятся физика, математика, биология, геология, горное дело и автоматика»...

Вперед, в научно-технологический прорыв! Игорь Ролдугин. «Город на колесах».

В основном в России растет только число гуманитарных исследований – педагогика, социология, политика, культура, искусство, изучение стран и регионов.

Другими словами, вице-премьер фактически признала, что за пять лет реформы академической науки в стране произошла существенная деградация по всем основным направлениям науки, которые сегодня определяют конкурентоспособность и социально-экономическое развитие любой страны. На этом фоне отчеты академических советов выглядели едва ли не фантасмагорически.

Впрочем, есть и хорошая новость – правительство, по-видимому, положительно рассмотрит просьбу РАН о дополнительном выделении академии в 2019-м году 1 млрд руб. - «на выполнение новых полномочий, которые были даны РАН в рамках принятых летом президентских поправок в федеральный закон об академии». Вице-премьер уточнила, что это, в том числе расширение международной деятельности РАН (создание представительств РАН за рубежом), полномочия по прогнозированию научного, технологического и социального развития России.

РАНо радуетесь!

Еще каких-нибудь два-три года назад это было бы заметным событием, возмущающим отечественный научный ландшафт. А пока вся «интрига» ОС РАН свелась к дате назначения выборов новых членов РАН в 2019 году. Однако парадокс в том и состоит, что пять лет реформы академической науки, официально стартовавшей 27 сентября 2013 года, по крайней мере в одном аспекте достигли своей цели: РАН уже и де-юре превращена в клуб заслуженных ученых с размытыми полномочиями.

Анонимные реформаторы достигли главного – разрушили статус РАН как субъекта научно-технической политики, оставив за академией сугубо представительские и совещательные (без права решающего голоса) функции. Например, эксперты Telegram-канала «Научно-образовательная политика» (НОП) рисуют два варианта дальнейшей эволюции РАН: «Первый – продолжать биться за реальные управленческие и финансовые функции, а также политическую субъектность РАН (фактически – Президиума) как единого целого. Это означает проигрыш, потому что противоречит управленческой логике системы… Активное участие академии в политике приведет к тому, что она окончательно станет разменной монетой в играх групп влияния.

Второй – отказаться от всех амбиций, кроме экспертных, аналитических, прогностических, популяризаторских, международных. То есть перестать претендовать на реальное управление и распределение финансовых потоков. Это означает переход в формат «клуба ученых» с максимальной активизацией индивидуальной работы академиков по всем оставшимся направлениям и усилением совещательно-представительских функций академии. Ничто не мешает при этом писать стратегии или прогнозы и коллегиально их утверждать. Только такой путь приведет к закреплению роли РАН в качестве необходимого элемента научного пространства страны».

Министр науки и высшего образования РФ Михаил Котюков допускает участие РАН в реализации национальных проектов, прежде всего «Наука» и «Образование»: «Академические институты, так же как и университеты – это базовые организации при реализации нацпроекта.

Имея в виду, что на них ляжет ответственность за фундаментальные исследования». Однако однозначно предупреждает: «Но нацпроект имеет надведомственные рамки, и все решения подразумевают вовлечение максимально широкого спектра участников, имеющих необходимые компетенции, реальную базу и, самое главное, желание и возможность реализовывать крупные научно-технологические задачи» (курсив мой. – А.В.).

В компетенциях Академии наук нынешние эффективные менеджеры уже открыто сомневаются. Реальную базу (исследовательские институты) у РАН отобрали. Желание? Тут, похоже, колеблются уже сами академики…

Что остается? «Я считаю, что решение по формированию советов по реализации Стратегии технологического развития на базе Российской академии наук – это очень важное решение, которое показывает, что и Академия наук в этом смысле меняется, превращаясь в государственную надведомственную организацию, лишенную необходимости нести бремя содержания большого хозяйственного комплекса со всеми вытекающими отсюда последствиями», – подчеркнул Михаил Котюков на пресс-конференции 10 октября. Уровень полномочий этих советов, впрочем, оставляет вопросы…

Каковы при заданных начальных и граничных условиях перспективы РАН?

Рискну предложить два сценария.

Вариант 1. Именно сегодня самое время (ситуация созрела) действительно переучредить Российскую академию наук. Известный русский архивист, историк Петр Пекарский в своем монументальном труде «История Императорской академии наук в Петербурге» (1870–1873) приводит любимую «присловицу» Петра I: «Легче-де всякое дело с Богом начать и окончить, нежели старое, испорченное дело починить».

«Эту присловицу, – пишет Пекарский, – Петр Великий осуществил при основании в Петербурге Академии наук: он не обратился к исправлению, улучшению или распространению существовавших до того времени русских училищ, но решился создать такое новое заведение, которое и по назначению своему <…>, и по составу <…> представляло бесспорно единственный пример в истории европейского просвещения».

Кажется, сегодня время пришло воспользоваться вновь петровской методикой институализации науки в России. В частности, это может подразумевать следующие шаги: разработать (дать?) новый устав, в котором правопреемство РАН должно быть сохранено безусловно; вернуть ей, академии, основные институты, занимающиеся фундаментальными (естественно-научными, точными и техническими прежде всего) исследованиями (Академия фундаментальных наук, АФН – ?); само собой, напрашивается выделение части общественных наук – социология, политология, экономика (в ее феноменологической части), педагогика, глобалистика – в отдельное образование (Академия общественных наук, АОН – ?), сохранив академические стипендии попавшим в АОН академикам; отказаться от института членов-корреспондентов (в академии уже сейчас создан институт профессоров РАН, этого вполне достаточно).

Гипотетической АФН должна быть предоставлена достаточно большая свобода маневра в распределении ресурсов на исследования и выбор тематики самих исследований. Как остроумно заметил в 1967 году Станислав Лем в «Сумме технологий»: «Без сомнения, ученым потребуется сначала «воспитать» целое поколение руководителей, которые согласятся достаточно глубоко залезть в государственный карман, и притом для выделения целей, столь подозрительно напоминающих традиционную научно-фантастическую тематику».

Государство должно пойти на такие риски. В противном случае со временем оно столкнется с ситуацией, которую тонко уловил Владимир Набоков: «Мы, читатели газет, склонны называть «наукой» ловкость электрика или болтовню психиатра». Добавим в компанию к электрикам и психиатрам системных администраторов. В 1925 году выдающийся русский химик Владимир Ипатьев, основываясь на историческом опыте Франции, Германии и России, подчеркивал: подъем фундаментальных исследований примерно через 40 лет вызывает подъем соответствующей отрасли промышленности. К сегодняшнему дню даже поправочный коэффициент к отмеченному Ипатьевым временному лагу не слишком изменился.

Вариант 2. Для РАН в нынешнем ее состоянии есть искушение прибегнуть к испытанному способу, который помог ей сохраниться в 1990-е и нулевые годы, – залечь на дно, сомкнуть створки и переждать социально-экономические бури; все возможные, а если удастся, и невозможные турбулентности политического океана. Сохранить жемчужное ядро. (Впрочем, с точки зрения медицинской науки жемчуг не что иное, как злокачественное новообразование.) Подобная стратегия может оказаться действительно единственно правильной, если цель – сохраниться любой ценой.

Исторический опыт показывает, что длительность циклов между реорганизациями академической науки составляет в России 18–20 лет. То есть наш «горизонт планирования» в этом случае – 2030–2035 год. (Кстати, принятая Стратегия научно-технологического развития также рассчитана до 2035 года.) А тогда – см. вариант 1…

«Группа 3К + 1» в прорыве

1 октября правительство представило национальный проект «Наука». Первое, что отметили многие эксперты, – показатели исполнения нацпроектов невозможно будет измерить, они чисто качественные. И это еще в лучшем случае, если «качественные». В худшем же, как отметил 8 октября глава Счетной палаты Алексей Кудрин на парламентских слушаниях в Совете Федерации по бюджету на 2019–20121 годы, около двух третей показателей нацпроектов не имеют статистических измерений. Кроме того, не детализированы многие статьи расходов, паспорта нацпроектов не утверждены. Методики оценки эффективности госпрограмм будут готовы не раньше декабря 2019 года. Между тем совокупный бюджет 12 нацпроектов правительство оценивает в 8 трлн руб.

Помощнику президента РФ Андрею Фурсенко и министру Михаилу Котюкову предстоит решить непростую задачу – бросить в научно-технологический прорыв низкоэффективную экономику.

Фото Кирилла Кухмаря/ТАСС

Все это в полной мере относится и к национальному проекту «Наука». Его бюджет, как записано в проекте паспорта нацпроекта, 404 млрд бюджетных рублей. «Тех мер, которые предложены в университетском образовании и в науке, недостаточно, чтобы стать инновационной, продвинутой экономикой и достичь тех темпов производительности труда, которые мы хотим заложить, – прямо заявил Кудрин на упомянутом заседании в СФ. – И вот через 10 лет, сейчас не сделав это, мы будем кусать локти, что мы вышли, выбились из стран технологической мировой революции»...

Правда, министр науки и высшего образования РФ Михаил Котюков в ответ на просьбу «НГ» прокомментировать эти слова заявления отметил: «Показатели в проекте паспорта (нацпроекта «Наука» – «НГН») – все количественно измеримы. Указан источник данных – откуда они появляются. То, что есть в системе государственной статистики, – мы берем оттуда. То, чего нет в системе госстатистики, – у нас есть соответствующее поручение председателя правительства: вместе с Минэкономразвития, с Росстатом доработать формы государственного статнаблюдения там, где это необходимо. И в этом смысле проектный офис правительства очень четко ориентирует всех руководителей национальных проектов на формирование количественно измеримых и понятных показателей, индикаторов и конечных и промежуточных этапов.

Другое дело, и это действительно нужно всегда помнить, – задачи, поставленные в указе и сейчас реализующиеся в проектах, достаточно амбициозны, и многие из них требуют нестандартных решений. Поэтому часть показателей будут требовать дополнительной разработки методик».

Можно предположить, что Кудрин получил нечто вроде карт-бланша – находиться над схваткой, над правительством, и цепким взглядом и нюхом опытного финансиста намерен контролировать расходование средств. Как бы там ни было, но по любым меркам это очень смелые заявления относительно оценки качества подготовки национальных проектов правительством.

Все эти экспертные рассуждения и оценки, помимо всего прочего, свидетельство того, что наука превращена просто в некий инструмент в политических маневрах различных коллабораций высших чиновников. Вполне уже можно говорить о формировании некоей виртуальной группы научно-технологического прорыва. Ее удобно назвать «Группа 3К + 1»: Сергей Кириенко (первый заместитель руководителя администрации президента РФ), Михаил Ковальчук (президент НИЦ «Курчатовский институт»), Михаил Котюков (министр науки и высшего образования РФ) и, очевидно, примкнувший к ним Алексей Кудрин (председатель Счетной палаты).

Что и говорить, «Группа 3К + 1» выглядит внушительно. Технократы, методологи и политические акторы с огромным аппаратным весом и влиянием, при этом – сугубые прагматики.

Но ни «группа прорыва 3К + 1», ни конкурирующий с ней блок в правительстве не готовы, судя по всему, понять (или признать и учитывать), что наука – это политически неангажированный процесс (научный поиск – извините за пафос). Только в этом случае от науки можно ожидать столь желанную технологическую отдачу. Как говорил когда-то академик и нобелевский лауреат по физике Петр Леонидович Капица, «наука – это девица, которая хочет отдаться по любви, а ее все время хотят изнасиловать».

Научно-техническое дежавю

Итог: на науку, которой хотят придать институциональную форму нацпроекта, опять не хватает денег. Четверть века, с начала 1990-х, об этом твердила РАН. Эти стоны сочли старческим брюзжанием академиков, не способных встроиться в рыночную экономику.

Очень жестко и безапелляционно об этом высказываются в том же НОП: «Вполне продуктивно и прагматично задуманную реформу РАН реализовать не удалось. В последний момент вся академическая братия поднялась и потянулась к высоким кабинетам. Такого нашествия посланников «золотых мозгов» чиновники не выдержали и приняли компромиссное решение. Если уж голова (РАН) такая умная – вот пусть и болтается сама по себе, а институты поступают в управление ФАНО… Большая часть научных институтов недоумевают – зачем постоянно над ними болтается «летающая брюзжащая голова» в виде Академии наук. Ведущие НИИ хотят работать и зарабатывать – вполне в западной логике».

Как бы там ни было, не последнюю роль в хронической недофинансированности науки сыграл как раз Алексей Кудрин – в 2003 году лучший министр финансов в странах Центральной и Восточной Европы по версии британского журнала Emerging Markets. (Издание отметило стабильный экономический рост на уровне 5% в год, бюджетный профицит, привлечение крупных инвесторов. Но, видимо, и тогда, как и сегодня, правительство не представляет, куда направить эти средства. Спустя 15 лет – опять Кудрин, опять профицит. Только теперь Алексей Леонидович смотрит на него со стороны.)

Между тем, если к 2000 году (год, когда Алексей Кудрин заступил на министерский пост) внутренние расходы на НИОКР составляли1,05% ВВП, то в 2011 году (год, когда Алексей Кудрин покинул министерский пост) они подскочили до 1,08%. «В 2000–2011 годах бюджетное финансирование НИОКР выросло в текущих ценах с 17 млрд до 319 млрд руб. – почти в 20 раз, – отмечал в 2013 году академик Сергей Рогов. – В постоянных ценах рост составил всего 56%. Расходы на науку в постоянных ценах 1989 года составляют 5,8 млрд руб. То есть сегодня Россия тратит на науку в два раза меньше, чем 23 года назад… Более того, если в 2000 году на финансирование науки было выделено 1,69% федерального бюджета, то в 2011-м – только 1,6%».

И вот история повторяется. На этот раз как фарс: теперь сам Кудрин вопиет о нехватке денег на науку. При этом 8 октября 2018 года Федеральное казначейство сообщило, что профицит консолидированного бюджета РФ в январе–августе 2018 года составил 2,9 трлн руб. Доходы бюджета за это время составили 23,4 трлн руб., а расходы – 20,4 трлн (см. «НГ» от 09.10.18 – «Правительство предлагает непрозрачный бюджет»). При этом, по данным Института статистических исследований НИУ «Высшая школа экономики», если в 2013-м общий объем ассигнований на гражданскую науку из средств федерального бюджета в действующих ценах составил 425,3 млрд руб., то в 2018-м ожидается, что этот показатель составит 369,4 млрд, а в 2020-м – 351,4 млрд. А согласно паспорту нацпроекта «Наука», если в 2016 году минимальный объем бюджетных расходов на фундаментальные исследования в ВВП был 0,13%, то в 2024-м (дата окончания нацпроекта) он должен вырасти аж до 0,2%.

Может быть, вместо того чтобы тратить время (пять лет!) и гигантские ресурсы на проталкивание в режиме тайной спецоперации «вполне продуктивно и прагматично задуманную реформу РАН», стоило присмотреться к организации научных исследований на государственном уровне? Может быть, что-то не так именно там?

Фантастика и ВВП

Нам не хватает даже не денег (хотя и их тоже) – не хватает смыслов. Если угодно – не хватает новых слов.

«Не будет новых цивилизационных проектов – не будет новых слов, не будет элиты, в том числе научной элиты, – подчеркнул в беседе с «НГ» руководитель исследовательской группы «Виртуалистика» Института философии РАН Михаил Пронин. – Должно быть пространство сверхзадач. Что такое наука и что такое интеллектуальная элита? Это новые слова для всего человечества». Со словами у нас пока плохо, что вообще-то странно, учитывая логоцентричность России.

Попытался несколько восполнить этот пробел председатель правительства Дмитрий Медведев. В статье «Россия-2024: Стратегия социально-экономического развития», опубликованной в октябрьском за 2018 год выпуске академического (sic!) журнала «Вопросы экономики», он отмечает: «Особое место занимают национальные проекты, связанные с укреплением конкурентоспособности экономики. Эти направления – производительность труда и поддержка занятости, наука, цифровая экономика, малое и среднее предпринимательство и поддержка индивидуальной предпринимательской инициативы, международная кооперация и экспорт – должны обеспечивать ускорение технологического развития, способствовать созданию высокопроизводительного экспортно ориентированного сектора, внедрению цифровых технологий в экономике и социальной сфере (безусловно, как и национальные проекты в области образования и здравоохранения)».

Понятно, что статья в серьезном академическом издании – это не агитационный материал. Но все равно цели, которые предлагает премьер-министр, не вдохновляют. Все это мы уже проходили.

А вот, скажем, американцы… «С Голливудом и для Голливуда работают многие всемирно известные специалисты в области IT и искусственного интеллекта, – отмечал бывший начальник Аналитического управления КГБ СССР Владимир Рубанов в одном из своих интервью. – Таким футуристическим подходом американцы закрывают главную прореху своей науки – уж слишком она ориентирована на прибыль, на быструю реализацию. Но в Штатах уже научились вкладывать средства в «небывальщину».

И ведь эти вложения работают…

В 2015 году английская газета Independent опубликовала любопытную статью. Число студентов-физиков в британских университетах с 2010 по 2014 год выросло почти в полтора раза. По мнению экспертов, такой скачок в росте популярности физики связан с… продукцией Голливуда. В частности, с успехом у публики научно-фантастических фильмов «Интерстеллар» и «Гравитация». Первый – фактически наглядное популярное пособие по теории относительности Эйнштейна («парадокс близнецов», «стрела времени», «кротовые норы в пространстве-времени»), а второй – научно-популярный треш об относительно недалеком будущем международного сотрудничества на космических орбитах.

Но это не просто скачок численности. Побывавший в июле этого года в Москве международный эксперт в области науки и инвестиций, директор Научно-исследовательского центра Католического университета Лёвена Мартин Хинул в своей лекции привел такие данные: «23 ведущих исследовательских университета Европы обеспечили в 2016 году 100 млрд евро добавленной стоимости своих регионов. В крупных городах совокупный вклад университета-лидера в экономику может достигать 10–15%».

С начала XXI века все чаще приходится слышать мнение, что изменяется (изменился) если и не онтологический статус науки как познающей системы, то уж по крайней мере ее фенотип (внешние проявления функционирования научного знания). Биологи знают, что естественный отбор идет на основании именно фенотипических проявлений. Сегодня мало добыть новое научное знание, надо уметь «продать» его обществу. Западным медиа, как видим, удается «продавать» науку, о чем и свидетельствуют данные о росте популярности физики в Великобритании.

Конечно, дело далеко не в одной только популяризации. Это именно экономическое развитие, промышленные и научно-технические революции как наиболее общие индикаторы социальной и политической динамики того или иного общества порождают интерес к науке в социуме.

Так замыкается положительная обратная связь и увеличивается ВВП.

По материалам: Андрей Ваганов, "НГ-Наука"

Опубликовано: 15 ноября 2018

Помочь "ЭкоПравде": yandex to: 41001234767911

Метки: РАН политика правительство власть наука А.Ваганов

Комментарии (0)

Хиггс открыт. Что дальше на LHC?

Дневник

Понедельник, 19 Ноября 2018 г. 12:53 + в цитатник

На 20-м совещании коллаборации RDMS CMS

Чем ближе плановая двухлетняя остановка Большого адронного коллайдера, намеченная на начало будущего года, тем чаще физики задаются вопросом: "Что дальше?"...

fcc_lhc2 (235x246, 27Kb)

После долгожданного открытия бозона Хиггса самым ярким событием, намек на которое ждут и теоретики, и экспериментаторы, должно было бы стать обнаружение следов так называемой новой физики, или физики "за пределами Стандартной модели" (СМ), которая могла бы дать объяснение многим явлениям, в том числе существованию темной энергии и темной материи. Известно, что результатом предстоящего апгрейда - второго и последнего на нынешнем этапе, названном "Фаза 1", - станет повышенная вдвое (до 300 обратных фемтобарн) светимость и доведенная до проектного значения 14 ТэВ энергия столкновений пучков протонов. Еще три года ускоритель проработает на обновленной машине, а затем вновь остановится для перехода в 2026 году в "Фазу 2", которая означает работу в режиме высокой светимости (High Luminocity, HL-LHC).

Что дадут эти усовершенствования? На чем необходимо сконцентрироваться ученым, пока коллайдер остановлен? Каковы варианты дальнейшего развития физики частиц? Эти и другие вопросы обсуждались недавно в Ташкенте на очередном, двадцатом по счету совещании коллаборации RDMS CMS.

Частицы, плов, частицы...

Сентябрьский Ташкент - это яркое солнце, умеренная жара, изобилие янтарного винограда и знаменитых узбекских дынь. Плюс плов! Уже только этот набор природно-гастрономических факторов говорил бы о целесообразности организации крупного международного совещания в столице Узбекистана. Однако у физиков нашлись и другие, более веские основания для того, чтобы провести юбилейную встречу в Ташкенте.

Одним из активных участников коллаборации RDMS (Russia and Dubna Member States) с середины 1990-х является Институт ядерной физики Академии наук Узбекистана - крупнейший национальный научный центр, в котором ведутся исследования в области радиационного материаловедения, тестируются различные детекторы, в том числе расположенные на установке CMS (Compact Muon Solenoid) Большого адронного коллайдера. Возглавляет институт академик, специалист в области физики высоких энергий Бехзод Юлдашев. В 2017 году он во второй раз стал президентом Академии наук Узбекистана. По инициативе и приглашению Б.Юлдашева представители ЦЕРН, ОИЯИ, ряда институтов России, Европы и США собрались на совещание, проходившее в двух узбекских городах - Ташкенте и Самарканде.

Открывая совещание, руководитель RDMS Игорь Голутвин напомнил об основных "зонах ответственности" коллаборации и тех узлах CMS (это один из двух главных детекторов Большого адронного коллайдера), над изготовлением которых непосредственно трудились ее участники. В первую очередь это элементы торцевой системы детектора - адронные калориметры и передние мюонные станции.

Во многих выступлениях представителей ЦЕРН звучали слова о том, что все сегодняшние громкие научные результаты и единственное пока открытие - бозон Хиггса, совершенное на Большом адронном коллайдере, получены на том самом оборудовании, определяющую роль в создании которого сыграла RDMS.

Программа конференции предполагала обсуждение новых физических результатов, полученных на LHC, а также формирование задач на ближайшую перспективу. Отдельным блоком стояли вопросы модернизации ускорителя и развития будущей ускорительной техники. Соответствующие доклады представили нынешние и прежние руководители эксперимента CMS в ЦЕРН, а также участники коллаборации RDMS CMS.

Тематика последующих дискуссий была задана в одном из первых докладов, который сделал на конференции в Ташкенте Гвидо Тонелли - руководитель коллаборации CMS в 2010-2011 годах, а ныне профессор общей физики в Университете Пизы (Италия) и приглашенный ученый в ЦЕРН.

Говоря о нынешнем этапе, который переживает физика частиц, итальянский ученый сравнил его с безбрежным океаном неизвестного. "Обнаружение бозона Хиггса открыло новую эру в физике. Однако извилистая дорога познания, по которой мы двигались в предыдущие годы, добиваясь грандиозных результатов с помощью все более совершенных машин для открытий, вновь привела нас к тем пионерским временам, когда мы не могли предвидеть, что встретим впереди. Сегодня мы не знаем, когда и с помощью какой машины удастся открыть новые тайны микромира. Более того, нам неизвестно, в каком направлении стоит двигаться, чтобы достичь успеха," - признался Г.Тонелли.

Ученый подчеркнул, что существуют две взаимосвязанные стратегии поиска физики за пределами Стандартной модели. Одна предполагает достижение максимально возможной энергии столкновений пучков протонов, вторая - повышение светимости, а значит, точности измерений ключевых физических параметров. Какую стратегию выбрать, предстоит решить физикам.

Запоминающимся событием на конференции стала презентация изданной на русском языке книги "Открытие бозона Хиггса на Большом адронном коллайдере" директора по научным исследованиям Национального института ядерной физики (Римское отделение) Алеандро Нисати и Гвидо Тонелли.

По дороге в Самарканд

В один из дней конференции ее участникам предлагалось переместиться в Самаркандский государственный университет, где физики ЦЕРН прочли студентам публичные лекции, рассказали о возможностях участия в международных научных проектах.

Удалось выкроить время и для культурной программы. Площадь Регистан, мавзолей Амира Тимура, обсерватория Улугбека - как не полюбоваться известными на весь мир объектами исторического наследия Узбекистана!

Ну, а по дороге на скоростном поезде в Самарканд и обратно - самое время расспросить ученых о текущих делах, попросить поделиться мыслями о будущем.

Заведующий отделом экспериментальной физики высоких энергий и ядерной физики МГУ имени М.В.Ломоносова профессор Эдуард Боос занимается физикой топ-кварка. Его доклад на конференции был посвящен недавним результатам, полученным в этой области на CMS и в рамках других международных экспериментов. Что же удалось выяснить об этой частице?

- Основу наших представлений о мире составляет Стандартная модель, в ней шесть кварков, все они открыты. Последний из открытых - топ-кварк, самая тяжелая из всех до сих пор известных элементарных частиц. Масса топ-кварка ненамного меньше массы ядра золота, но в отличие от него топ-кварк ведет себя как объект, не имеющий внутренней структуры. И это одна из загадок, - отметил ученый. - На CMS в последнее время был проведен целый ряд уникальных измерений, связанных, в частности, с поиском аномальных взаимодействий топ-кварка, которые могли бы свидетельствовать о том, что что-то есть у него внутри. Мы надеялись, что это "что-то" обнаружится, - по аналогии с протоном и нейтроном, которые, как выяснилось еще до открытия кварковой структуры, не являются элементарными частицами, поскольку у них были обнаружены аномальные магнитные моменты. Такие аномальные моменты ищутся и здесь, но пока ничего не находится...

Может быть, не хватает той самой светимости, которую планируется увеличить вдвое после ближайшего апгрейда коллайдера? По мнению Э.Бооса, работа LHC на высокой светимости позволит набрать существенно большее количество данных и значительно уменьшить ошибки измерения. Тем самым либо еще жестче будет ограничена возможность проявления нестандартных взаимодействий топ-кварка, либо обнаружатся какие-то отклонения, которые, кстати, предсказываются многими теоретическими моделями.

Член-корреспондент РАН, профессор кафедры физики элементарных частиц МФТИ Михаил Высоцкий отмечает, что в течение последних 40-50 лет в физике доминировала теория. Была создана Стандартная модель, и экспериментаторы ее шаг за шагом подтверждали, находя открытые на кончике пера частицы. Но сегодня теоретики говорят о том, что СМ себя исчерпала. Поэтому роли изменились, и теперь эксперимент должен взять на себя роль локомотива и "тащить вперед теорию".

- Когда эксперименты на LHC только планировались, все верили, что будет найдена новая физика. Но в результате бозон Хиггса открыли, а никакой новой физики нет. И это плохо, - признает ученый.

Чем же теоретиков не устраивает физика обычная, в рамках СМ?

- У Стандартной модели, - объясняет М.Высоцкий, - есть "внутренние сложности", например, очень много параметров, их больше 30. Гораздо лучше, по мнению ученого, иметь фундаментальную теорию с 1-2 параметрами, из которых бы вытекало все остальное. Новая физика, возможно, дала бы продвижение в эту сторону. Но для обнаружения ее следов, видимо, потребуется переходить на большую энергию, чем проектные 14 TэВ, на которые был рассчитан LHC.

Директор Лаборатории теоретической физики ОИЯИ член-корреспондент РАН Дмитрий Казаков в своем докладе также коснулся главной физической "интриги" и объяснил, что именно заставляет ученых думать, что физика вне Стандартной модели существует. Среди основных указаний на нее - неспособность в рамках СМ описать темную материю, асимметрию Вселенной, дополнительные измерения пространства. Достичь прогресса в постижении этих тайн можно, по мнению Д.Казакова, путем увеличения энергии ускорителей, повышения точности измерений и объединения усилий с космологами и астрофизиками.

Реализация этих планов впереди, а сейчас в ЦЕРН ведется подготовка к предстоящей модернизации, в частности, апгрейду торцевого калориметра. О текущей ситуации рассказал сотрудник Лаборатории физики высоких энергий ОИЯИ, кандидат физико-математических наук Илья Горбунов, который непосредственно участвует в ведущихся работах:

- Торцевой калориметр - это прибор, который используется для измерения энергии и массы частиц. Он состоит из двух частей: одна регистрирует энергию частиц электромагнитного взаимодействия, а вторая - адронный калориметр, который нужен для анализа сильновзаимодействующих частиц (протоны, адроны). После модернизации LHC будет значительно увеличена интенсивность столкновения пучков. Это несет в себе как плюсы (быстрее набирается статистика), так и минусы (возрастет число одномоментно происходящих столкновений). Разобраться в значительно возросшем скоплении частиц - непростая задача: потребуется восстановить определенные физические события, проследить траектории движения частиц после столкновения разных пар протонов. Второй минус - большие радиационные нагрузки на детекторы, которые выходят из строя из-за больших радиационных фонов.

Чем ответить микромиру?

Представитель Фермилаб (США) Джоэль Батлер, до сентября этого года занимавший пост руководителя эксперимента CMS, рассказал о том, чего можно ожидать в эпоху "LHC высокой светимости", которая начнется, предположительно, в 2026 году. По словам ученого, проект HL-LHC позволит более детально изучить структуру микромира и существенно увеличить объем знаний (пока он составляет менее 5 процентов), которыми мы обладаем сегодня.

Руководитель группы разработки будущих коллайдеров Франк Циммерман предложил заглянуть в более отдаленное будущее и представил проект Future Circle Collider, FCC, существующий пока только на бумаге. Речь идет о новом кольцевом ускорителе, который можно было бы построить в Женеве. Параметры новой машины впечатляют: беспрецедентная энергия 100 ТэВ (против нынешних 13, серьезное увеличение длины кольца (100 км против 27) и использование более сильных магнитов, созданных по новейшим технологиям. Существует также идея еще одного усовершенствования LHC и увеличения его энергии вдвое с помощью более мощных и совершенных магнитов (проект назван HE-LHC).

Все эти предложения имеют право на существование и обсуждаются физиками не первый год. И хотя одни (проект HL-LHC) уже четко закреплены в планах развития ЦЕРН, а другие рассматриваются лишь как вероятные сценарии, ученые не перестают дискутировать.

- По всем экономико-финансовым соображениям ЦЕРН необходимо вкладываться в LHC, поддерживать HL-LHC. Но ведь увеличение светимости даст только улучшение точности измерений, - объясняет Анатолий Зарубин. - А вот если поднимем энергию, то появится шанс открыть что-то новое, причем в том же самом кольце. Проблема одна: нет соответствующих компактных магнитов, то есть мы пока не готовы к этому технически. Но сейчас уже ведутся исследования R&D в этом направлении, магниты на 16 Тесла уже создаются, так что надо не упустить время и успеть стартовать с проектом по увеличению энергии, пока еще мы не растеряли поколение специалистов, которые умеют строить ускорители.

Четкую точку зрения по этому вопросу имеет руководитель RDMS CMS Игорь Голутвин.

- Очень важно определиться с программой будущих исследований на LHC. Сейчас в качестве основного в ЦЕРН выбран проект ускорителя с увеличенной на порядок светимостью, что, в принципе, создает большие проблемы экспериментаторам, потому что им придется работать в области больших интенсивностей пучков, более серьезной радиационной нагрузки на детекторы, худших фоновых условий. Нам надо четко понимать, что мы выиграем, решив эти проблемы. Сейчас проводится большая модернизация CMS, и, на мой взгляд, необходимо составить перечень возможных открытий, которые можно сделать на этом ускорителе и на этой модернизированной установке, чтобы сосредоточиться на их реализации. Путь "мы сейчас сделаем все, что умеем, а потом посмотрим, что получится", - неверный. Надо сначала понять, что мы хотим получить, а потом двигаться в нужном направлении. Собственно, основных направлений два. Первое: обнаружить отклонения от Стандартной модели, выйти за пределы обычной физики, найти физику новую. Второе: продолжить исследования бозона Хиггса, измерить константы его связи с другими известными компонентами СМ, и есть надежда, что за пределы Стандартной модели мы сможем выйти с помощью Хиггса. Эти направления и надо развивать. Я был бы счастлив, если бы новое поколение физиков и CMS, и RDMS, которое эти задачи будет решать, стало не менее успешным, чем наше, которое служило и продолжает служить науке.

Директор ОИЯИ академик Виктор Матвеев полагает, что переход плановых экспериментов CMS в новую фазу создает новые условия: "Сейчас и CMS, и RDMS ищут себя вновь. Нет идеальных конечных наработок, которые бы формировались вместе с нами. Поэтому сегодня стоит очень непростая миссия: найти взаимный интерес между институтами RDMS и коллаборацией в целом".

Одной из объединяющих задач, по мнению начальника научно-экспериментального отдела физики тяжелых ионов ЛФВЭ ОИЯИ Александра Малахова, могло бы стать участие RDMS в создании сцинтилляторных модулей для кремниевых умножителей, которые позволят сократить негативное влияние радиационных повреждений на характеристики установки. Электромагнитный и часть адронного калориметра будут объединены и построены на одних и тех же кремниевых детекторах очень малых размеров. Выполнить эти работы коллаборации вполне по силам, учитывая большой опыт специалистов ОИЯИ и других институтов в решении подобных задач, а также наличие непосредственно в Дубне необходимого оборудования.

Содержательные доклады об участии членов коллаборации RDMS в предстоящей модернизации LHC прозвучали в последний день работы конференции. Представители ОИЯИ рассказали, например, о возможных способах снижения радиационной нагрузки на детекторы создающегося торцевого калориметра высокой гранулярности, путях решения других актуальных задач. Эти конкретные предложения заинтересовали руководство эксперимента CMS, в частности, присутствовавшего на форуме в Ташкенте нового споксмена коллаборации CMS Роберто Карлина, который будет возглавлять ее в ближайшие два года.

Конференция завершилась словами благодарности в адрес принимающей стороны форума. Все без исключения участники были впечатлены прекрасной организацией и радушным приемом, который они встретили в Узбекистане.

Кстати, многие поднятые на совещании в Ташкенте темы будут обсуждаться осенью 2019 года на Европейской конференции по физике элементарных частиц, итогом которой должно стать утверждение новой Европейской стратегии в области физики высоких энергий.

Светлана БЕЛЯЕВА, фото Николая СТЕПАНЕНКОВА, газета "Поиск", №42, 2018

По материалам: "Дубна - ОИЯИ"

Опубликовано: 19 ноября 2018

Помочь "ЭкоПравде": 2202200361601725 /Сбербанк/

Комментарии (0)

Лептокварки нашли. Пока только в расчётах

Дневник

Среда, 26 Декабря 2018 г. 20:44 + в цитатник

Европейским физикам не хватает энергий для разгадки тайны мироздания

gms_coll (314x165, 30Kb)

В ЦЕРНе обнаружили легкие кварки

Всего какие-то 10,5 тыс. лет, если судить по данным радиоуглеродного анализа, люди соорудили на склоне холма Гобекли – «пупа Земли» – уникальный комплекс для наблюдения за небом. Он представлен плоскими каменными колоннами Т-образной формы, на поверхности которых древние «астрономы» вырезали фигурки различных животных и птиц. На колонне № 43 изображен раскинувший крылья гриф, парящий кругами в небе. Эмуляция опытов по столкновению частиц на Компактном мюонном соленоиде (CMS

)

Считается, что название Веги произошло от арабского waqi со значением «падающий», подобно стервятнику на добычу. Вега – самая яркая в расположенном в 25 световых годах от Солнца созвездии Лиры, ходящем кругами вокруг небесного полюса. Расчеты показали, что 10,5 тыс. лет назад Вега всходила после зимнего солнцестояния, как раз над «столпом 43».

На небесных картах рядом с Лирой располагаются созвездия Лебедя и Геркулеса, а снизу – Лисички. Небольшая Северная Корона (Corona Borealis) отделяет созвездие Геркулеса от Волопаса, держащего в одной руке дубину, а в другой – поводки преследующих Большую Медведицу Гончих Псов – большего Астериона и меньшей Чары (Chara). Под Чарой развеваются пышные Власы Вероники, названные в честь жены Птолемея V Эпифана, которого помнят за его указ, высеченный в трех вариантах на розеттском камне, найденном солдатами Наполеона.

Подобным камнем, позволившим узнать тайну иероглифов, можно считать черную дыру, располагающуюся за Власами Вероники на расстоянии миллиарда световых лет. Дыру «увидел» рентгеновский телескоп ХММ-Ньютон, который наблюдал за ярко светящим квазаром PG.

Квазарами называют псевдозвезды, которые светят за счет разогретых до гигантских температур слоистых облаков газа, а не за счет термоядерной реакции в недрах самих звезд. Газ и пыль собираются вокруг черных дыр, или активных галактических ядер, присутствующих в центре большинства галактик. Дыра в бинарных системах может также захватывать своим гравитационным полем вещество звезды-компаньонки, в результате чего возникает «собирательный», или аккреционный, диск, который в последние годы стали представлять в виде объемного 3D-тора, или бублика.

Анализируя рентгеновские спектры PG, полученные с помощью ХММ-Ньютона, астрономы Лестерского университета пришли к выводу, что образование вокруг сверхмассивной дыры массой около 40 млн солнечных, имеет более сложное строение. Выяснилось, в частности, что на горизонт событий, за пределы которого не вырываются никакие излучения, вещество падает чуть ли не сверху, и скорость этого падения достигает 100 тыс. км/сек, то есть трети от световой! Тем самым, как считают ученые, они впервые «увидели» релятивистское падение материи на черную дыру. О чем и было сообщено в журнале Monthly Notices of Royal Astronomical Society.

Нам, на Земле, никогда не удастся достигнуть масштаба энергетических катаклизмов, бушующих в недрах Вселенной. Поэтому даже на самом мощном адронном коллайдере (БАК – LHC), в котором сталкиваются пучки водородных ядер (протонов), никак не удается доказать или опровергнуть истинность стандартной модели. В популярном пересказе она говорит о том, что атомы имеют ядра, вокруг которых «вращаются» электроны.

Более двух тысячелетий философы убеждали своих слушателей, что атомы далее неделимы, однако ХХ век доказал, что они были неправы. Нильс Бор в пику Эйнштейну постулировал квантовые скачки электронов, а его ученик, наш выдающийся соотечественник, ставший американским гражданином, Георгий Гамов, – туннельный эффект, благодаря которому электрон может «вылетать» из ядра (бета-распад). Ричард Фейнман, заложивший основы квантовой электродинамики, познакомил мир со своей диаграммой, описывающей этот самый распад. В результате этого нейтрон превращается в протон, испуская «ядерный» электрон и электронное антинейтрино.

now_st_model1 (461x349, 74Kb) К моменту создания диаграммы физики уже знали о существовании бозонов, и в частности Weak-бозона, через участие которого и осуществляется слабое – weak – взаимодействие, не способное удержать электрон в ядре. Но есть еще и открытый с помощью БАК бозон Хиггса, придающий всему существующему массу, свидетельствуя о сильном взаимодействии, удерживающем в протонах и нейтронах кварки, которые с нашими слабыми «мускулами» нельзя выделить в свободном виде.

Но ведь существовала сразу после инфляции, последовавшей за Большим взрывом, кварк-глюонная плазма (глюоны от glue – «клей»), из которой только после дальнейшего охлаждения возникли составляющие атомных ядер, нуклоны. Таким образом, бета-распад является как бы мостиком между слабым и сильным взаимодействиями, игра которых и порождает чрезвычайно мощный поток как бы безмассовых нейтрино, лишь изредка взаимодействующих с веществом.

Стандартная модель постулирует, что легкие лептоны, к которым относятся электроны, «промежуточные» мезоны и нейтрино, в отличие от «тяжелых» барионов, и кварки генерируют два семейства пар. По этой причине стало возможным говорить о лептокварках.

Первое свидетельство существования лептокварков получено к середине сентября 2018 года на Компактном мюонном соленоиде (CMS LHC), о чем сообщили исследователи, работающие в Европейском центре ядерных исследований в Женеве (ЦЕРН). Ученые подчеркивают, что третье поколение лептокварков генерировать пока не удалось, поскольку требуется энергия около 900 ГэВ (Гигаэлектрон-вольт), которая раз в пять больше энергии топ-кварка – на сегодня самой тяжелой частицы.

Не оставляют физики надежд и на продолжение строительства, в три раза более мощного, чем БАК, кольцевидного ускорителя за океаном.

По материалам: Александр Спирин, "НГ-Наука"

Опубликовано: 26 декабря 2018

Помочь "ЭкоПравде": 220220036160172

money.yandex.ru/to/41001234767911

Метки: физика коллайдер церн кварк Стандартная модель лептокварки

Комментарии (0)

О влиянии сети на некоторые открытия

Дневник

Понедельник, 07 Января 2019 г. 21:46 + в цитатник

Великое закрытие реликтовых гравитационных волн

О тайнах реликтового излучения, гипотезе первичных гравитационных волн

и о том, как желание быть первым влияет на результаты экспериментов

Особенность реликтового излучения состоит в том, что там есть что-то, чего мы не знаем. Появляется много разных работ, в которых рассматриваются возможности обнаружения частиц темной материи, аксионов, как они могли бы взаимодействовать с излучением нашей Галактики, как это могло бы сказаться в миллиметровом диапазоне и отложиться на карте реликтового излучения. Мы по отпечаткам или по тому, как бы они взаимодействовали в направлении групп звезд или других галактик, можем пусть не измерить, но определить верхние границы их параметров. Может быть, есть что-то такое, чего мы даже и не знаем, но оно существует в реликтовом излучении, потому что данных так много, что, когда появятся новые гипотезы, будет возможность их проверить.

Есть одна гипотеза, которую очень хочется проверить, и мы не знаем, работает она или нет. Эта гипотеза связана с самой ранней эпохой существования Вселенной, эпохой инфляции, которая по разным моделям закончилась, когда Вселенная была либо 10^-33, либо 10^-35 секунды Это эпоха, когда Вселенная практически из точки, размера 10^-33 сантиметра, за 10^-35 секунды стала порядка нескольких миллиметров — это раздувание с огромной скоростью, со скоростью, большей скорости света.

Никакого нарушения законов природы не было, потому что сами неоднородности, которые в это же время появлялись, не двигались быстрее скорости света. Пространство мы можем раздувать как угодно, с какой угодно скоростью. Главное, чтобы информация не переносилась быстрее скорости света.

В эту эпоху, когда мы практически пустоту, в которой рождаются частицы, раздуваем, должны были бы возникнуть первичные гравитационные волны. Мы меняем масштабы неоднородностей: у нас меняется распределение гравпотенциала, у нас появляется то, что называется первичные гравитационные волны. Эти первичные гравитационные волны начинают путешествовать по Вселенной и раздуваются вместе с ней. Если они были, то сейчас их масштабы должны быть миллиарды световых лет. Никаким образом эти гравитационные волны сейчас на таких масштабах неба мы увидеть не можем.

Мы можем их увидеть по их влиянию в самые ранние эпохи, когда после периода инфляции появилось вещество. Оно собиралось в неоднородности большего масштаба, росло, притягивало к себе новые. Гравитационные волны проходили через эти неоднородности и меняли свойства реликтового излучения. Если у нас есть скопление заряженного вещества и фотоны проходят через это скопление, то они меняют свою поляризацию.

Если мы запускаем искривление пространства, путешествующее через эти неоднородности, то поляризация становится вихревой, и мы можем ее зарегистрировать по B-моде. Тогда мы можем сказать, что инфляция была. В отличие от прогнозов, которые выполняются, исходя из инфляционной модели, это распределение неоднородностей реликтового излучения по амплитудам гауссово, точно так же как шум в телевизоре, дартс на доске, скопления галактик на небе по массам.

Исходя из данных реликтового излучения, мы понимаем, что Вселенная плоская: ее кривизна на масштабах десятков миллионов световых лет равна нулю. Это значит, что в такой Вселенной сумма углов треугольников равна 180 градусам, как бы мы их ни рассматривали. Мы измерили скорость роста неоднородностей по данным реликтового излучения на больших масштабах. Соотношение приблизительно равно 0,97 — то, что и предсказывалось теорией инфляции. Но мы не измерили главного: была ли она? Главное подтверждение — это обнаружение гравитационных волн, поэтому десятки ученых хотят подготовить эксперименты, чтобы разобраться, как все было.

С этим вопросом связано то, что можно назвать закрытием великого открытия. Если бы удалось обнаружить первичные гравитационные волны, то фактически открытие было бы достойно четырех Нобелевских премий. Это открытие нового поля в физике элементарных частиц, которое связано с эпохой быстрого расширения, его назвали инфлатонным, инфляционным полем или инфлатон. Хотя инфлатон по умолчанию — это возбуждение этого поля. Как бозон Хиггса — возбуждение поля Хиггса, так и здесь инфлатон.

Эпоха инфляции была предсказана в работах наших соотечественников Алексея Старобинского и Андрея Линде, ее также разрабатывали американские ученые Алан Гус и Пол Стейнхардт. Само слово «инфляция» было предложено Аланом Гутом, вся теория фактически приобрела тот вид благодаря работам Андрея Линде, а Алексей Старобинский показал, что есть такое решение, еще в 1979 году.

Доказательство существования эпохи инфляции -- это уровень Нобелевской премии, так же как первичные гравитационные волны и просто гравитационные волны — это уровень Нобелевской премии. Мы знаем, что открытие гравитационных волн привело к присуждению Нобелевской премии создателям гравитационного телескопа LIGO.

Факт того, что из квантовых флуктуаций у нас образуются, генерируются гравитационные волны, показывает, что гравитация квантуется, значит, теория квантовой гравитации существует. Мы только не можем ее правильно описать. Как говорят физики, теории существуют, нужно просто выбрать правильную и доработать ее, и это будет прямое указание, что гравитационные волны есть. Эти четыре открытия на самом деле вшиты в одно.

Об открытии гравитационных волн было объявлено на пресс-конференции, посвященной тому, что что-то случилось на телескопах американских университетов BICEP-2 вблизи Южного полюса, в Антарктиде. Пошли слухи, что что-то открыли, это было еще до открытия гравитационных волн, связанных со слиянием черных дыр. Когда они объявили, что открыли первичные гравитационные волны, была радость, совместимая с шоком, потому что совершена фундаментальная вещь.

Команда BICEP-2 спешила, потому что «Планк» должен был опубликовать свои данные через полтора месяца, нужно было опередить их. Но проблема была в том, что они наблюдали на одной частоте, а известно, что, когда вы проводите эксперимент на одной частоте, вы не можете правильно отработать влияние пыли, и это не было сделано. Они использовали данные WMAP с плохим разрешением, порядка сорока минут, и учли свойства пыли на масштабах больше этого времени. Оказалось, что этого не хватило: нужно было построить спектр с протяжкой в субмиллиметровую область, которой не было в WMAP и которую было сложно предсказать, как она выглядит на больших масштабах. «Планк» это сделал.

Но перед этим была пресс-конференция, а перед ней был снят фильм, как представитель группы BICEP приходит в дом к Андрею Линде, как они открывают шампанское, как Андрей Линде смотрит и ему говорят, что инфляция открыта. Фильм обошел физические институты. Но сомнения были, они возникали периодически.

Несколько лет назад Роджер Пенроуз, известный английский математик и физик, один из разработчиков теории черных дыр, предсказывал круги на реликтовом излучении. Они вместе с Григором Гурзадяном, армянским астрофизиком, сделали работу, где видели круги, которым приписывали существование других Вселенных, проявляющихся через сверхмассивные черные дыры, которые перед сжатием Вселенной меняли свойства пространства и в дальнейшем отпечатывались при рождении Вселенной. Вселенная сжималась, дальше расширялась, а вот то, что делали сверхмассивные черные дыры до сжатия, оставалось в другой Вселенной, потому что при сжатии она через сингулярность не проходила: то есть Вселенная не сжималась до сверхплотного состояния, и информация не терялась.

Эти круги на самом деле объясняются проще: это остатки вспышек сверхновых, которые объединяются и создают определенные структуры. Именно эти остатки вспышек сверхновых гигантского масштаба после объединения играют существенную роль при исследовании поляризации реликтового излучения. Оказалось, что группа BICEP-2 наблюдала область неба, через которую проходит одна из оконечностей северного полярного шпура, который начинается от северного галактического полюса, проходит через плоскость галактики и доходит до середины южного галактического полушария. И если мы продолжим этот круг, то на это место попадает наблюдение BICEP-2.

Это значит, что в этой области может сконцентрироваться пыль, которая имеет вкрапления металла, а раз это вкрапления металла, она впечатывается и охлаждается магнитным полем, она по-другому излучает. Это можно было бы предсказать, если бы коллеги из BICEP-2 занимались остатками сверхновых и поведением пыли в миллиметровом и субмиллиметровом диапазоне.

now_st_model1 (461x349, 74Kb) Немедленно появилась работа сотрудников института Нильса Бора в Дании, где говорилось, что то, что говорит BICEP-2, скорее всего, вызвано пылью. Особенность была связана с тем, что амплитуда, предсказанная B-моды поляризации, слишком большая по отношению к той, которая должна быть. Это противоречило данным реликтового излучения в угловом спектре мощности, который описывает разные масштабы неоднородностей в реликтовом фоне, связанном с различными свойствами. Поэтому хотелось найти что-то, что связано именно с пылью, и это подтвердилось. Через полтора месяца после объявления «Планк» показал, что такая штука обусловлена исключительно пылью просто по спектру.

Это гигантский урок для физиков, астрофизиков и космологов. Если вы будете спешить, вы не рассмешите людей, но к вашим дальнейшим результатам ученые могут относиться с сомнением. Каждый следующий шаг требует серьезной проверки.

Этот случай также показал, что мы сейчас не можем скрывать результаты научных данных: немедленно любое открытие начинает активно обсуждаться в интернете. Это новое свойство современной астрофизики, физики. Все, что происходит, влияет на общественное сознание, которое в ответ влияет на самих ученых. И это новая реальность. Скорее всего, человечество от этого выиграет.

По материалам: Олег Верходанов, "ПостНаука"

доктор физико-математических наук, ведущий научный сотрудник Спецастрофизобсерватории РАН, Нижний Архыз

Опубликовано: 7 января 2019

Метки: реликтовое излучение расширение вселенной гравитационные волны межзвёздная пыль эксперимент LIGO

Комментарии (0)

Всё (ну, почти всё) о состоянии проекта СКИФ

Дневник

Понедельник, 04 Февраля 2019 г. 12:17 + в цитатник

"СКИФ - скорее лазер, чем фонарик"

Руководитель проекта новосибирского синхротрона о сути будущих исследований

О принципах работы синхротрона, его востребованности в мире, радиационном фоне рядом с центром, а также о том, не получит ли подряд на проектирование устройства ООО «Рога и копыта» рассказал Тайге.инфо помощник директора Института ядерной физики СО РАН по перспективным проектам Яков Ракшун.

(Дальнейший текст - сокращённая версия записи)

В каком сейчас состоянии находится организация проекта СКИФ?

— На базе Института катализа организован проектный офис, задачей которого является разработка проекта СКИФ и его реализация.

Извиняюсь, но остановлюсь на этом моменте. Я много слышал про идею создания проектных офисов, но впервые вижу его в реальности.

— Я тоже.

Что это за зверь? Это отдельное юридическое лицо или какое-то объединение на базе другого юридического лица?

- Это структура внутри Института катализа. Штатная структура со штатными единицами. В некотором смысле его можно сравнивать с другими подразделениями института.

То есть, люди, работающие в проектном офисе, получают зарплату в Институте катализа?

— Это вопрос организации работ. Потому что в работу по СКИФу вовлечено очень много людей. Это и сотрудники Института катализа, и сотрудники Института ядерной физики, Института геологии и многие-многие другие. Всех перечислять очень долго, никого не хотелось бы обидеть. А также университеты — НГУ, НГТУ. Для того, чтобы скоординировать действия по разработке СКИФа, скоординировать действия инструментальных станций, по разработке ускорительного комплекса, и создан этот проектный офис.

В каком состоянии сейчас находится проект? Началось ли его финансирование?

— Для людей, которые проектом занимаются вплотную, СКИФ уже давно в стадии реализации. Мы им просто живем. Финансирование проекта заложено в нацпроект «Наука», согласование которого идет в настоящее время. Там есть соответствующая строка по созданию СКИФа, заложены соответствующие деньги. На проектную деятельность — в 2019 и 2020 годах, на финансирование строительства с 2021 по 2024 год. В 2024 году СКИФ должен быть запущен.

Давайте вернемся к вопросу, который многие задают — что такое синхротрон, зачем он нужен и какая польза от этого Новосибирску? Насколько соответствует реальности заявленная стоимость его строительства — 40 млрд рублей?

— Разобью ваш вопрос на три части. Первая часть — зачем он нужен.

Синхротронные излучения — это излучение в диапазоне от доли ангстрема до десятков и даже сотен ангстрем (10⁻¹⁰ м). Эта область связана с межатомными расстояниями, а значит, позволяет полностью восстановить структуру изучаемого вещества. С очень высокой точностью получать состав вещества, исследовать другие, в том числе микроскопические свойства. Если кратко, то синхротрон — огромный материаловедческий микроскоп. И этот инструмент нужен для того, чтобы получить фундаментальную информацию о веществе. Например, зная структуру вируса, можно точно подобрать белок, который, связываясь с активными центрами вируса, сможет подавлять его размножение. Есть примеры, когда именно работы на синхротронном излучении помогли правильно подобрать такие белки для лекарств. Или, например, синхротронное излучение позволяет исследовать протекание химических реакций с высоким временным разрешением. Это значит, что, исследуя химическую реакцию, бы будем детально знать о ней всё, все промежуточные вещества и реакции. В свою очередь, это будет означать, что учёные-химики смогут целенаправленно влиять на протекание реакций, чтобы увеличить или уменьшить их скорость там, где это необходимо, например, чтобы повысить эффективность работы катализаторов.

Наконец, третье, — у нас, в Новосибирске, огромный научный потенциал, «бульон» научных идей, который способен решить очень многие важные задачи, в том числе, для промышленности. Нужны приборы — нужен инструмент исследований, одним из которых и, пожалуй, самым мощнейшим, является синхротрон. А кроме того — это деньги в экономику региона, его социальное развитие. Это сохранение и приумножение отечественного интеллектуального потенциала, поскольку молодые ученые смогут именно здесь решать важные фундаментальные и прикладные задачи.

Мы до сих пор слышали о синхротроне как о машине для исследования пучков. Но этот синхротрон — для производства излучения?

— Тут тоже происходит некоторая путаница. Дело в том, что есть ускорители-коллайдеры, а есть ускорители, каким будет являться кольцо нашего источника синхротронного излучения. Коллайдеры — там как раз встречаются пучки электронов и позитронов или других частиц. И дальше исследуются процессы, которые происходят при взаимодействии этих пучков.

Задача основного кольца СКИФа — генерировать потоки фотонов из специализированных устройств генерации и из поворотных магнитов. Когда электроны с околосветовыми скоростями пролетают по кольцу, при повороте они излучают [синхротронное излучение — прим. ред.]. А если мы организуем много поворотов на маленьком расстоянии при помощи переменного магнитного поля — у нас будет более интенсивное излучение.

Известно, что в мире создано уже немало подобных машин. В чем их отличие по параметрам?

— Я бы выделил в первую очередь два основных отличия. Первое отличие такого типа машин заключается в основной рабочей энергии электронов. То есть, чем выше рабочая энергия электронов, тем более жесткое рентгеновское излучение получается. Такие машины, как SPring-8 или ESRF, которые работают на более высоких энергиях. Второе отличие — это «эмиттанс». У нас планируется минимальный среди всех машин такого класса, и это наше огромное конкурентное преимущество.

SPring-8, ESRF — это где?

— SPring-8 — это Япония, пучки электронов 8 ГэВ (Гигаэлектронвольт — единица энергии, которую получает электрон, разогнавшись в вакууме в поле напряженностью гигавольт). У них есть проект на апгрейд, но уже на 6 Гэв.

ESRF — это во Франции, Гренобль, на 6 Гэв машина. Есть и другие машины на среднюю, скажем так, энергию около 3 Гэв. Например, MAX IV. Есть и более мягкие машины. Машины, на которых энергия пучков электронов 1,5 Гэв — очень удобны для исследований в мягкой рентгеновской области. Фотоэлектронная микроскопия и другие методы. У нас будет средний диапазон. У нас можно выполнять и мягкие исследования на мягком рентгеновском излучении, можно выполнять исследования на жестком рентгеновском излучении.

А сколько машин такого класса, как СКИФ, сейчас в мире существует? Или планируется в ближайшее время?

— Такой машины, как СКИФ, в мире еще нет. Потому что есть еще один важный параметр, называемый «эмиттанс». Который отвечает за фазовый объем пучка или за яркость источника. У нас эмиттанс будет минимальный, а значит, среди всех возможных источников он будет наиболее ярким.

Правильно я понимаю, что эмиттанс это то, чем, грубо говоря, фонарик отличается от лазера?

— Да, абсолютно верно. И наш СКИФ — скорее лазер, чем фонарик.

То есть, СКИФ будет производить 30 пучков, которые будут почти как лазер, но в жестком рентгеновском диапазоне?

— Я бы сказал, что в мягком и среднем рентгеновском диапазоне.

И что позволят изучать эти пучки?

Дальше эти пучки нужны для того, чтобы исследовать вещество. Не лишним будет сказать, что за последние 15 лет, по-моему, 9 Нобелевских премий в области биологии связаны с работами и результатами, которые были получены с помощью синхротронного излучения. Это структура белков в первую очередь.

То есть, это в некотором смысле получается супер-микроскоп?

— Да. Это уникальный рентгеновский микроскоп, который позволит заглянуть внутрь вещества, понять всё о нём, все его свойства.

А какой спрос на подобные пучки в мире сейчас? Будет ли загружена эта машина? Или же все, что можно было изучить при помощи СКИФа, уже изучено?

— Лучшим ответом будет то, что в мире уже функционирует около 50 таких машин. И они все загружены. И сейчас идут апгрейды машин. Например, ESRF в Гренобле остановился на 1,5 года, там идет замена ускорительного источника на более современный — чтобы производить более яркие пучки. Так же идет апгрейд SPring-8, я уже сказал. Производится апгрейд и других источников. Спрос огромный. Сообщество, которое работает на пучках синхротронного излучения — это десятки тысяч исследователей.

Где физически будет размещен СКИФ?

— Сейчас предполагается, что он будет размещен в Кольцово. Сам участок уже передан в федеральную собственность для того, чтобы иметь возможность передать его под оперативное управление Института Катализа СО РАН, как заказчика этого проекта.

Откуда есть уверенность, что удастся сделать СКИФ лучшей машиной в своем классе? Наверное, все пытаются сделать свой ускоритель лучшим в мире. Но какие предпосылки, что именно СКИФ будет лучшим?

— Хороший вопрос. Первое — дело в том, что у института ядерной физики огромнейший опыт в создании различных ускорительных комплексов. Например, несколько лет назад ИЯФом был сделан бустерный синхротрон под ключ. Это устройство, которое готовит пучки предварительно для основного кольца на NSLS-2 для Америки. И, пожалуй, это один из лучших бустерных синхротронов в мире. Это то, где рождаются, ускорятся и собираются пучки, которые затем впрыскиваются в основное кольцо. Его наработка на отказ — один день в год. То есть, из 365 дней он работает 364 дня, пашет без проблем.

И основные узлы синхротронов в других странах тоже делал ИЯФ?

— Да. Наши коллеги говорят — ну наконец-то мы что-то сделаем для себя. Для своей страны.

Насколько этот проект будет значим для Академгородка? Примерно сколько людей будет трудиться на СКИФе, когда он заработает?

— Наша предварительная оценка — создание 300 рабочих мест. Это 100 научных сотрудников, это инженерно-технический персонал высокой квалификации. Но проект СКИФ так же потянет за собой развитие и социальной инфраструктуры. Потому что для того, чтобы принимать гостей, для того, чтобы ученым было комфортно работать, нужно будет создать и ресторанно-гостиничный комплекс. Это тоже приведет к тому, что появятся новые рабочие места.

Насколько отечественным будет СКИФ? Что-то придется заказывать из-за границы? Или всё может быть произведено здесь, в Академгородке?

— Мы максимально постараемся за имеющееся сейчас у нас время проектирования найти возможность создания приборов и оборудования в России. Локализовать производство компонентов и оборудования здесь. Но если существует какое-то оборудование, аналогов которого у нас нет, то, конечно, хорошо было бы оснастить современный источник самым современным, в том числе западным оборудованием.

Из СКИФа будут выходить средние и мягкие рентгеновские пучки — не опасно ли это для окружающих? Не приведет ли это к повышению радиационного фона рядом с Кольцово?

— Абсолютно безопасно. Все будет создаваться и проектироваться абсолютно безопасным для людей. Надо понимать, что мы же и будем работать в экспериментальном зале. Там будут предприняты все необходимые меры для того, чтобы радиационный фон не был бы повышенным.

Вы не сталкивались с такой проблемой, что у нас всё по 44 ФЗ? Вы же должны объявить конкурс на проектную организацию, и кто предложит самую низкую цену на проектирование синхротрона, того и должны взять в проектировщики. Не получится ли, что приедет контора «Рога и Копыта» из Саратова и скажет — мы самые лучшие проектировщики синхротронов?

— Это очень хороший вопрос. Поэтому к вопросу о подготовке и согласованию проектной организации отношение очень серьезное на всех уровнях власти. И мы полагаем, что этот вопрос правительством РФ будет решен.

По материалам: Алексей Мазур, "Тайга-Инфо"

(Там же - и полная видеозапись беседы, оператор Кирилл Янин)

Метки: Я.Ракшун СО РАН проект СКИФ синхротронное излучение Гренобль Кольцово

Комментарии (0)

Вслед за бозоном Хиггса сдался и чармоний-3

Дневник

Среда, 06 Марта 2019 г. 22:47 + в цитатник

Новую частицу на Большом адронном коллайдере открыли ученые НИЦ "Курчатовский институт" - ИТЭФ

itef_logn (89x89, 13Kb) В конце февраля международное содружество LHCb (ЦЕРН) объявило об открытии нового состояния чармония — частицы, состоящей из "очарованных" кварка и антикварка. Впервые эту частицу удалось наблюдать со значением спина 3. Полученные результаты позволяют уточнить кварковую модель. Для этого эксперты проанализировали данные, собранные экспериментом LHCb на Большом адронном коллайдере (БАК) с 2011 по 2018 гг. Открытие новой частицы было выполнено сотрудниками НИЦ "Курчатовский институт" – ИТЭФ Иваном Беляевым и Виктором Егорычевым.

Чармоний — один из видов кваркониев, т.е. частица, состоящая из очарованного кварка и анти-кварка. Такое состояние называют системой с закрытым очарованием. В обычном состоянии у такой системы квантовое число спин либо ноль, либо единица. Наблюдение частиц с более высокими спинами - чрезвычайно редкое явление.

Открытие этой частицы позволяет закрыть "белые пятна" Стандартной модели– уникального теоретического инструмента, позволяющего описывать всю совокупность знаний по физике элементарных частиц. По этой модели было сделано много предсказаний, поэтому обнаружение нового состояния частицы подтверждает ранее высказанные предположения. Триумфом Стандартной модели является открытие бозона Хиггса.

В 1970-х гг. ученые пришли к выводу, что для дальнейшего развития физики элементарных частиц нужна связанная система из тяжелых кварков. Т.е. система, в которой энергия связи была бы малой по сравнению с массами кварков. В ней кварки двигались бы со скоростями меньшими, чем скорость света, и это позволило устранить многие усложнения теоретических моделей, связанные с теорией относительности. Такая нерелятивистская кварковая система, состоящая из очарованного кварка и анти-кварка, была обнаружена в 1974 г. Её открытие было сделано независимо двумя исследовательскими коллективами: группой в Стэнфордском центре линейного ускорителя, возглавляемой Бёртоном Рихтером, и группой в Брукхевенской Национальной Лаборатории, возглавляемой Сэмюэлем Тингом. Б. Рихтер и С. Тинг за их общее открытие получили Нобелевскую премию по физике в 1976 г. Открытие этой частицы в научной литературе часто называют “Ноябрьской революцией”. Подобно обычным атомам, например, водороду, кварковая пара может находиться в различных квантовых состояниях. Особое место в физике элементарных частиц занимают мезоны, для которых кварковая модель позволяет количественно рассчитать спектры масс. Это семейства мезонов, состоящие из тяжелых кварков - чармоний и боттомоний. Спектры их подобны спектрам водородоподобных атомов. Изучение таких систем (кваркония) позволяет получить важную информацию о природе сильного взаимодействия.

В своей работе исследователи международного содружества LHCb проанализировали данные, собранные на БАК. В частности, специалисты изучили спектр постоянных масс как нейтральных, так и заряженных мезонов с открытым очарованием. Постепенно учёные обнаружили узкий пик ("резонанс"), который указал на новую частицу с массой 3842 МэВ. Поэтому ее и назвали X(3842). Важно, что впервые учёные смогли наблюдать чармоний со значением спина 3. Интересно отметить, что эксперимент LHCb в июле 2014 г. обнаружил еще одно состояние со спином 3 в системе странных очарованных мезонов. Других состояний с очарованными кварками, имеющих такой высокий спин, науке пока не известно. Кроме того, в этой же работе были исследованы и другие ранее известные состояния чармония ψ(3770) и χc2(3930). Однако, необходимо заметить, что эти состояния впервые наблюдались в протон-протонных соударениях.

Непрекращающийся интерес к изучению чармония связан с тем, что его характеристики можно использовать как для изучения свойств самих элементов, которые его составляют, так и динамики их взаимодействий. Заманчивые перспективы исследований кваркония привели к созданию серии экспериментальных установок по его изучению.

В последние годы наблюдается всплеск интереса к спектроскопии чармония после открытия состояний, которые не описываются стандартными теоретическими моделями кваркония. В ряде случаев после открытия новой частицы трудно сделать вывод, является ли новое экспериментально обнаруженное состояние ранее ненайденным состоянием чармония или же новой экзотической частицей, к примеру, такой как тетракварк, состоящей из четырех кварков. Поэтому знание спектра обычных состояний чармония важно для того, чтобы помочь идентифицировать экзотические состояния: если учесть все предсказанные "обычные" состояния, мы сможем быть более уверены, что остальные являются экзотическими.

Пресс-центр НИЦ "Курчатовский институт"

Опубликовано: 6 марта 2019

Метки: стандартная модель LHC LHCb И.Беляев В.Егорычев ИТЭФ НИЦ КИ

Комментарии (0)

Будет ли построен ИССИ - 4

Дневник

Среда, 20 Марта 2019 г. 01:18 + в цитатник

Этот материал появился практически спустя месяц запуска в наш обиход термина "ИССИ-4"

с туманными намёками на его сооружение в Протвино. Спасибо автору- он хорошо всё изложил.

За прошедшее время новых достоверных публикацийна сей счёт не появилось...

Больше синхротронов

Что стоит за словами президента РФ о развитии инфраструктуры для фундаментальных исследований

Послание президента РФ (от 1 марта 2018 г.) впервые за несколько лет было в значительной степени посвящено науке — фундаментальной и прикладной. Владимир Путин говорил о распространении цифровых технологий, о развитии фундаментальных исследований, в том числе изучении генома, о развитии математики и, помимо прочего, о планах создания в России современных исследовательских установок, с которыми будет интересно работать ученым из других стран. Мы решили разобраться, что имел в виду президент.

«В Гатчине и Дубне уже реализуются проекты современных исследовательских установок класса «мегасайенс». Недавно на Совете по науке и образованию принято решение создать мощный синхротронный ускоритель в новосибирском Академгородке и ускоритель нового поколения в подмосковном Протвино», — заявил Путин.

Программа создания в стране нескольких установок класса «мегасайенс» обсуждается с 2011 года, это своего рода попытка развернуть утечку мозгов в обратном направлении. Объясняя цели программы, тогдашний министр образования и науки Андрей Фурсенко заявлял, что участие России в крупных международных проектах «носит асимметричный характер»: российские ученые регулярно выезжают для участия в экспериментах в другие страны, а российская исследовательская инфраструктура не развивается. Единственный способ исправить ситуацию - сделать так, чтобы именно в России и российские, и зарубежные исследователи могли работать на самом современном и уникальном оборудовании, говорил Фурсенко.

К потенциальным мегаустановкам был предъявлен целый список требований. Например, в их создание должны быть готовы вложиться зарубежные партнеры, они должны быть уникальными и превосходить зарубежные аналоги в течение десяти лет после запуска, в России должны быть мощные научные школы по соответствующей тематике.

Всего из 28 предложений было отобрано шесть проектов, и все они относились к физике. Это:

- термоядерная установка «Игнитор» (совместный проект института ТРИНИТИ с итальянскими учеными, Троицк);

- реактор ПИК (Курчатовский институт, Гатчина),

- синхротронный источник четвертого поколения ИССИ-4 (Курчатовский институт, Протвино);

- коллайдер тяжелых ионов NICA (проект Объединенного института ядерных исследований, Дубна);

- сверхмощный лазер XCELS (нижегородский Институт прикладной физики);

- электрон-позитронный коллайдер «Супер чарм-тау фабрика» (новосибирский Институт ядерной физики имени Будкера).

Из этих шести проектов в 2013 году были отобраны три: реактор ПИК, коллайдер NICA и «Игнитор», а в конце 2017 года замглавы Минобрнауки России Григорий Трубников заявил, что реальное финансирование в рамках ФЦП «Исследования и разработки» получили только два из них - ПИК и NICA. С его слов, остальные проекты ждут своего часа из-за отсутствия зарубежного финансирования.

Однако уже сейчас один из отложенных проектов (ИССИ-4) снова стал актуален, и к нему добавился ещё один источник синхротронного излучения, который будут создавать в Новосибирске. Как заявил на заседании совета по науке и технологиям 8 февраля 2018 президент Курчатовского института Михаил Ковальчук, синхротронный источник ИССИ-4 будет создаваться в Протвино, на базе Института физики высоких энергий (ИФВЭ), который в 2012 году был передан из структуры Росатома в состав Курчатовского института. Кроме того, речь идет о строительстве еще одного синхротрона в Новосибирске - об этом шла речь на встрече Путина с учеными в Новосибирске 8 февраля. Президент РАН Александр Сергеев тогда заявил, что в России должно быть минимум три синхротрона: в европейской части страны, в Сибири и на Дальнем Востоке.

Судя по посланию президента, как минимум два синхротрона - в Протвино и в Новосибирске, - строить собираются, хотя никаких подробностей на этот счет пока нет. Ученые ИФВЭ, с которыми удалось поговорить автору "N+1" сказали, что пока не ясны ни сроки строительства, ни площадка, на которой будут строить установку.

***Институт физики высоких энергий в подмосковном Протвино знаменит тем, что здесь находится 21-километровый тоннель, построенный в советское время для протонного коллайдера с энергией 3 тераэлектронвольта - Ускорительно-накопительного комплекса, строительство которого было прекращено, когда Россия решила присоединиться к проекту Большого адронного коллайдера в ЦЕРНе. Ранее появлялись сообщения, что синхротрон ИССИ-4 будет размещен в этом тоннеле, но ученые из Протвино сомневаются в этом: для синхротрона достаточно площадки размером примерно километр на километр, кроме того, рабочие станции удобнее строить, когда главное кольцо находится на поверхности.***

На снимке - единственные 2 дипольных магнита 1-й ступни УНК, опущенные в тоннель на проектное место

Что такое синхротрон? В первую очередь, это ускоритель элементарных частиц. Он заставляет заряженные элементарные частицы двигаться по, как правило, круговым траекториям, ускоряя и удерживая их электрическим и магнитным полями соответственно. При движении с ускорением заряженные частицы начинают испускать электромагнитное излучение, причем чем быстрее они движутся, тем больше энергия фотонов этого излучения, а значит, тем меньше длина волны. В основном, когда говорят об искусственном синхротронном излучении, речь идет о рентгеновском излучении.

Длина рентгеновской волны составляет доли ангстрема, в тысячи раз меньше, чем длина волны видимого света. Благодаря этому кристаллическая решетка атомов в материале действует на неё как обычная дифракционная решетка - рассеиваясь на ней, рентген создает на фотопластинке узоры из ярких пятен. По положению этих пятен можно в точности восстановить положение атомов в ячейке кристалла. Это и определяет круг применений синхротронного излучения: исследование атомарной структуры самых разных объектов, от белков и нуклеиновых кислот до сложных керамик и различных монослоев.

Синхротроны разных поколений

- I поколение источников синхротронного излучения: ускорители, в которых синхротронное излучение возникает как побочный паразитный процесс. В миллион раз ярче рентгеновской трубки;

- II поколение источников синхротронного излучения: первые источники, предназначенные для создания синхротронного излучения. В миллиард раз ярче рентгеновской трубки;.

- III поколение источников синхротронного излучения: современные синхротроны, в триллион раз ярче рентгеновской трубки;

- IV поколение источников синхротронного излучения: импульсные источники, такие как лазеры на свободных электронах. На порядки ярче предыдущего поколения.

Синхротронное излучение ярче обычной рентгеновской трубки на много порядков. Это позволяет очень быстро получать структурную информацию, к тому же с высоким разрешением. Сейчас синхротронные исследования играют важнейшую роль в структурной биологии, физике, химии и материаловедении.

kisi (277x179, 31Kb) В России уже есть два источника синхротронного излучения, один из них работает в Москве, в Курчатовском институте. Курчатовский источник синхротронного излучения (КИСИ, см.) базируется на ускорителе электронов «Сибирь-1» с энергией до 2,5 гигаэлектронвольта, а Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения использует электрон-позитронные ускорители ВЭПП-3 и ВЭПП-4М с энергией от 2 до 6 гигаэлектронвольт.

Кроме того, Россия в 2011 году по инициативе Курчатовского института вступила в Европейский центр синхротронного излучения (ESRF - European Synchrotron Radiation Facility).Однако, отмечают опрошенные "N + 1" исследователи, российские установки устарели и требуют модернизации. Дело не только в более низкой светимости этих синхротронов по сравнению с европейским ускорителем ESRF, но и в недостаточной приборной оснащенности исследовательских станций (их называют beamline).

Рентгеновские исследования напоминают фотографирование при разной яркости подсветки. Чем меньше яркость, тем большую выдержку приходится использовать. К примеру, если синхротрону II поколения потребуется на эксперимент по исследованию структуры тонкой пленки полтора часа, то то же самое измерение на ESRF (III поколение) займет считанные секунды.

Многие эксперименты требуют, чтобы образец и рентгеновский пучок находились в строго определенной геометрии. Например, при исследовании структур и упорядочений молекул в тонких пленках используется пучок, скользящий вдоль поверхности — эта техника называется GIWAXS или GISAXS. Станции для нее на синхротроне ESRF оборудованы значительно лучше, рассказывает Алексей Пирязев, сотрудник лаборатории инженерного материаловедения МГУ.

В целом, на европейском синхротроне есть узкоспециализированные станции, предназначенные для конкретных задач, например, с возможностью исследовать наноразмерные образцы. На отечественных ускорителях таких станций почти нет.

Другая проблема КИСИ - нестабильная работа ускорителя, которая значительно усложняет работу. Тем не менее, приборная база все равно позволяет проводить на нем полноценные исследования и даже публиковать научные статьи по полученным результатам, отмечает доцент факультета наук о материалах МГУ Андрей Елисеев.

Решат ли проблему новые синхротроны?

На создание ускорителя в Новосибирске будет выделено около 40 миллиардов рублей, но это небольшая сумма по сравнению с зарубежными проектами. Поэтому вряд ли можно ожидать, что на нем будут построены специализированные станции, необходимые для сложных, не рутинных задач.

ИССИ-4, источник синхротронного излучения четвертого поколения, запланированный в Протвино, - это уже не классический круговой ускоритель, а, скорее, лазер на свободных электронах. Его особенность состоит в том, что он выдает рентгеновское излучение очень короткими и мощными импульсами. Такие ускорители подходят для исследования каких-то быстрых процессов, например химических реакций или перестроек биомолекул. Но классическая рентгеновская дифракция на таких приборах вызывает вопросы — а именно она позволяет выяснить атомарную структуру материалов.

Сегодня, по оценкам пользователей, КИСИ загружен примерно на 50 процентов. Многие российские ученые используют для своих исследований синхротрон ESRF (России принадлежит на нем 6 процентов времени, а заявку на несколько смен на ESRF может подать любой ученый). Поэтому возникает вопрос: найдутся ли задачи для новых синхротронов?

С другой стороны, более доступные приборы могут увеличить «спрос» на синхротронные исследования. Правда, к заявлениям о самоокупаемости нового оборудования исследователи относятся со скепсисом.

Новые синхротроны, вероятнее всего, не будут простаивать - это высокоточные приборы, необходимые для современных исследований в материаловедении, фундаментальной физике и химии, молекулярной биологии. С другой стороны, они потребуют большого числа специалистов - как для строительства, так и для обслуживания ускорителя. Есть ли в России такие специалисты в нужном количестве, готовые работать за текущую зарплату (сегодня она в четыре-пять раз ниже, чем у их европейских коллег) - это вопрос. Поедут ли на новые синхротроны зарубежные исследователи, зависит от того, как будут оборудованы их станции. Если Россия сможет предоставить ученым какие-то уникальные возможности, то это наверняка привлечет специалистов со всего мира. А для рутинных исследований есть десятки других синхротронных центров.

Еще одна проблема российских синхротронов - отсутствие специалистов высокого класса.

Как отмечает Андрей Елисеев, для полноценной работы ускорителя требуется 100-200 высококвалифицированных профессионалов, обслуживающих его. Вместе с тем, нехватка таких специалистов ощущается на существующих приборах. В полную силу эта проблема может проявиться уже на этапе реальной работы нового ускорителя.

Европейский центр синхротронного излучения в Гренобле

Сегодня, по оценкам пользователей, КИСИ загружен примерно на 50 процентов. Многие российские ученые используют для своих исследований синхротрон ESRF (России принадлежит на нем 6 процентов времени, а заявку на несколько смен на ESRF может подать любой ученый). Поэтому возникает вопрос: найдутся ли задачи для новых синхротронов? С другой стороны, более доступные приборы могут увеличить «спрос» на синхротронные исследования. Правда, к заявлениям о самоокупаемости нового оборудования исследователи относятся со скепсисом.

Новые синхротроны, вероятнее всего, не будут простаивать — это высокоточные приборы, необходимые для современных исследований в материаловедении, фундаментальной физике и химии, молекулярной биологии. С другой стороны, они потребуют большого числа специалистов - как для строительства, так и для обслуживания ускорителя.

Есть ли в России такие специалисты в нужном количестве, готовые работать за текущую зарплату (сегодня она в четыре-пять раз ниже, чем у их европейских коллег) - это вопрос. Поедут ли на новые синхротроны зарубежные исследователи, зависит от того, как будут оборудованы их станции. Если Россия сможет предоставить ученым какие-то уникальные возможности, то это наверняка привлечет специалистов со всего мира. А для рутинных исследований есть десятки других синхротронных центров.

По материалам : Владимир Королёв, "Интернет-издание"N+1"

Опубликовано: 21 марта 2019

Метки: синхротрон синхротронное излучение В.Путин мегасайенс А.Фурсенко В.Королёв

Комментарии (0)

Элементы тяжелее урана создаются человеком

Дневник

Понедельник, 25 Марта 2019 г. 18:17 + в цитатник

Юрий Оганесян: "По всей вероятности, новые элементы получены будут"

Сейчас ученым известно 118 идущих подряд элементов — от водорода до оганесона...

Юрий Цолакович Оганесян, научный руководитель Лаборатории ядерных реакций имени Г.Н. Флёрова в Объединенном институте ядерных исследований в Дубне, человек, в честь которого назван 118-й элемент (он так и называется - "оганесон"), рассказал о том, зачем нужно расширять таблицу Менделеева.

- Вряд ли в позапрошлом столетии кто-то себе представлял, на что будут похожи новые элементы в нижней части таблицы. А они всё появляются и появляются. Есть ли вообще теоретический верхний предел для размера атома?

- Все имеет начало, и все имеет конец. Атомы тоже. Согласно строгой теории квантовой электродинамики, мир атомов (элементов) кончается на атомных номерах 172-174. На самом деле, из-за релятивистского эффекта «роста массы» электрона при скорости, близкой скорости света, предел может наступить гораздо раньше. Сейчас этот вопрос исследуют теоретики. Потом последуют эксперименты.

- Обычному человеку сложно себе представить, как получают и изучают короткоживущие изотопы, ведь иногда они живут крохотные доли секунды. А существует ли теоретическая вероятность, что когда-нибудь будут получены более стабильные изотопы тяжелых элементов?

- Изотопы новых элементов получают в ядерных реакциях, посредством слияния их ядер. Изучают новые нуклиды с помощью экспрессных методик, способных выделить новое сверхтяжелое ядро из триллиона других ядер - побочных продуктов реакции. Современная техника эксперимента применима к изотопам, время жизни которых - не более микросекунды.

По всей вероятности, новые элементы получены будут. Синтезированные в последние годы сверхтяжелые элементы от 114-го до 118-го находятся "на берегу" так называемого "острова стабильности". В вершине этого острова изотопы, обогащенные нейтронами, могут жить, согласно теории, сотни тысяч и даже миллионы лет. Путь к вершине будет знаменоваться резким подъемом стабильности. Не исключено, что «долгожители» будут найдены в космосе. Сейчас на эту тему много дискуссий.

- Мы легко может себе представить железо или кремний, потому что они существуют в привычном нам большом количестве и потому тоже кажутся «представимыми». Но как представить себе тяжелые элементы, если они не образуют вещество в привычном нам виде?

- Под «привычным видом» подразумевается, видимо, большое количество вещества. На самом деле, в этом нет острой необходимости. И хотя представить себе эти элементы в очень большом количестве нельзя, штучные атомы уже дают нам такие характеристики, как температура плавления или температура кипения. Для этого не нужны миллиарды (а если говорить про видимые количества, то это даже не миллиарды, а триллионы) атомов. Принятые в макромире критерии прямо в микромире, основе основ, не работают. Но в современной науке субатомных количеств вполне достаточно для определения физических и химических свойств вещества. Электронная структура самого атома, соединение атомов в молекулы и далее - всё это происходит под действием электромагнитных сил и описывается квантовой электродинамикой. Это строгая теория, с её помощью можно рассчитать и большую электростанцию, и крошечный микрочип, и она позволяет сначала рассчитать, а потом сделать. К сожалению, в ядерной физике, где работают ядерные силы, нам пока неизвестные, мы вынуждены использовать различные модели. Области их применения ограничены, а предсказания иногда противоречивы.

- Соблюдаются ли закономерности, обнаруженные Менделеевым, в последних элементах? Что вообще будет дальше, как вы думаете? Как будет заполняться знаменитая таблица?

- Химические свойства вещества определяются характеристиками последнего электрона в атоме, характер взаимодействия которого с другими атомами, или химическое поведение элемента, можно отнести, согласно Менделееву, к одной из восьми групп. Насколько выполняется это правило, когда число элементов со времен Менделеева возросло с 63 до 118? Этим по сей день занимаются исследователи во многих лабораториях мира.

Менделееву были известны только природные элементы. Все элементы тяжелее 92-го, урана, рукотворны, созданы человеком. Химическое поведение всех последующих 20 искусственных элементов до 112-го включительно следует их легким гомологам, полученным в природном синтезе. Некоторые отличия начинают наблюдаются у 112-го и сильнее - у 114-го элемента. Эти отличия связывают с влиянием так называемого релятивистского эффекта, обусловленного релятивистским ростом массы электрона в сильном электрическом поле тяжелейших атомов. С ростом атомного номера релятивистский эффект быстро возрастает. Согласно теории, это обстоятельство приведет к размытию периодичности в этих элементах, а потом и к исчезновению групповых различий.

- Можно ли будет говорить о прикладном значении элементов с острова стабильности?

- Нет, к счастью или к сожалению. Для прямого применения наших результатов может быть важно не то, что искали, а то, что мы находим по пути к заветной цели. Сами элементы в своих штучных количествах не имеют практического применения. Но они непредсказуемо меняют наши представления, наше мировоззрение, если угодно, и это их основное назначение.

/«Российское атомное сообщество»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 25 марта 2019

Метки: Г.Флёров Ю.Оганесян таблица Менделеева Дубна ОИЯИ

Комментарии (0)

Фабрика порадует сверхтяжёлыми частицами

Дневник

Вторник, 26 Марта 2019 г. 19:11 + в цитатник

Долгожители таблицы Менделеева

Первая в мире Фабрика сверхтяжелых элементов создана в Дубне

Это событие собрало ведущих физиков мира из многих стран. Дело в том, что в подмосковном Объединенном институте ядерных исследований создается первая в мире Фабрика сверхтяжелых элементов. Она позволит получать новые элементы таблицы Менделеева. И в понедельник здесь произошел пуск "сердца" фабрики - циклотрона ДЦ-280. Первые эксперименты запланированы на второй квартал 2019 года. В них примут участие американские, европейские, японские и китайские ученые.

Напомним, что за последние 20 лет в ОИЯИ были синтезированы пять новых элементов: флеровий-114, московий-115, ливерморий-116, теннессин-117 и оганесон-118. Научное сообщество признало выдающийся вклад ученых ОИЯИ, присвоив 105-му элементу Периодической системы Д.И. Менделеева название "дубний", 114-му элементу - название "флеровий" в честь академика Г.Н. Флерова, 115-му элементу - "московий", 118-му - название "оганесон" в честь академика Юрия Оганесяна за его огромный вклад в исследование сверхтяжелых элементов.

Но наука намерена двигаться дальше. Она замахнулась на неизвестные пока элементы под номерами 119, 120, 121. Однако "сил" для такой атаки у нынешних ускорителей уже не хватает. Задачу должна решить создаваемая и в Дубне установка. Дело в том, что сверхтяжелые элементы очень сложно получить. Скажем, элементы тяжелее урана с номером в таблице - 92 на Земле не найдены, они синтезируются искусственно. А элементы с атомными номерами более 100 удается получить только на мощных ускорителях, где тяжелое ядро-мишень обстреливают легкими ядрами-снарядами. При попадании в цель и слиянии ядер снаряда и мишени как раз и рождаются новые элементы. И здесь главную роль играет интенсивность пучка, то есть число "снарядов", достигающих мишени за одну секунду.

Так вот интенсивность пучка ДЦ-280 в 10 раз больше, чем у ускорителей-предшественников.

В создании нового циклотрона приняли участие большинство государств - членов ОИЯИ. Фабрика станет мировой базой для будущих исследований сверхтяжелых ядер и закрепит приоритет России и всех стран - участниц ОИЯИ как лидеров в области синтеза сверхтяжелых элементов. Кстати, сейчас в крупнейших ядерно-физических центрах мира тоже начаты работы по синтезу 119-го, 120-го и 121-го элементов, но после пуска установки в Дубне ОИЯИ рассчитывает получить их первыми.

Фабрика закрепит приоритет России в области синтеза сверхтяжелых элементов

- Проект Фабрики сверхтяжелых элементов позволит нам развивать свои преимущества и внесет значительный вклад в обеспечение лидерства российской науки, - уверен министр науки и высшего образования Михаил Котюков, который присутствовал на пуске установки.

Создание фабрики, оснащенной современными технологиями, которых нет ни у одного другого аналогичного центра в мире, начались с нуля в 2011 году. Фабрика обошлась в 24 миллиона долларов.

Справка "РГ"

Все химические элементы тяжелее урана получают в ядерных реакторах или синтезируют с помощью ускорителей при столкновении ядер других элементов. Но при переходе к элементам с более высокими номерами, чем у урана, период полураспада их ядер уменьшается до долей секунд. Поэтому физики полагали, что продвижение в сторону еще более тяжелых элементов приведет очень быстро к пределу их существования и фактически обозначит границу существования материального мира.

В конце 1960-х годов теоретики выдвинули гипотезу о возможном существовании сверхтяжелых элементов. По их расчетам, время жизни ядер элементов с номерами 110-120 должно было существенно возрастать. Эти "долгожители" создают целую область гипотетических элементов, которую называют "островом стабильности" и которая значительно отодвигает ранее обозначенные пределы существования химических элементов. Синтез сверхтяжелых элементов, в том числе в ОИЯИ, подтвердил существование этого "острова стабильности"..

/«РГ.ру»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 26 марта 2019

Метки: ОИЯИ Дубна циклотрон ДЦ-280 М.Котюов

Комментарии (0)

Пучком нейтрино - от Протвино до Тулона?

Дневник

Четверг, 04 Апреля 2019 г. 12:12 + в цитатник

Российские учёные предложили запустить пучок нейтрино

из Подмосковья в Средиземное море

Физики НИЦ "Курчатовский институт" совместно с зарубежными коллегами разработали проект нового эксперимента на ускорительном комплексе У-70 в Протвино. Учёные предложили создать пучок нейтрино ("неуловимых" элементарных частиц) и запустить его к гигантскому подводному детектору ORCA, который строится в Средиземном море на глубине около 2,4 км.

Нейтринный луч пройдёт сквозь недра Земли рекордные для подобного рода экспериментов 2,6 тыс. км, пока не будет "пойман" и исследован детектором (см.) . Результаты исследования позволят больше узнать о свойствах нейтрино и ответить на многие вопросы об устройстве Вселенной, в частности объяснить, почему окружающая нас материя доминирует над антивеществом.

Задачи исследования опубликованы в "Письме о намерениях" на портале препринтов arXiv за авторством большой (около 100 чел. из 27 институтов) международной группы учёных, так что дело не в какоё-либо конкретной "инициативе российских учёных", а в проходящем обсуждении самой возможности испоьзовать ускоритель ИФВЭ после определённой модернизации для облучения нейтринным пучком из него вышеупомянутого подводного детектора частиц, сооружаемого безотносительно данной возможности.

Нейтрино - незаряженные фундаментальные частицы, обладающие ничтожно малой, и до сих пор не измеренной массой. Они рождаются в глубинах космоса (к примеру - в солнечной термоядерной реакции) и насквозь пронизывают нашу планету. Эти частицы очень слабо взаимодействуют с материей, и, как результат, с трудом поддаются регистрации.

На данный момент известны три типа нейтрино, которые обладают удивительным свойством "перевоплощаться" друг в друга, или, как говорят физики, "осциллировать" при пролёте в пространстве и в веществе. Изучение таких осцилляций позволяет больше узнать о свойствах нейтрино и ответить на многие вопросы об устройстве Вселенной.

Чтобы восполнить пробелы в знаниях о нейтрино, физики НИЦ "Курчатовский институт" совместно с зарубежными коллегами разработали план нового эксперимента P2O (Protvino-to-ORCA) на ускорительном комплексе У-70 в Протвино, Московская область. Учёные предложили создать нейтринный пучок и запустить его к 8-мегатонному подводному детектору ORCA, который строится в Средиземном море на глубине около 2,4 км. в 40 км. от побережья Тулона (Франция). Частицы нейтрино с энергией около 5 ГэВ пролетят сквозь недра Земли почти 2,6 тыс. км, пока не будут "пойманы" и исследованы детектором.

Предполагается, что при взаимодействии нейтрино с ядрами кислорода и водорода будут образовываться заряженные частицы, которые и зарегистрируют подводные фотоумножители. Чтобы улучшить чувствительность измерений, исследователи предложили увеличить мощность ускорителя частиц до 90 кВт, а в перспективе до 450 кВт. Модернизированный ускоритель сможет генерировать более мощные пучки нейтрино.

Результаты эксперимента позволят ответить на многие вопросы об устройстве нашего мира. Например, исследователи рассчитывают объяснить феномен барионной асимметрии Вселенной — преобладании в видимой части Вселенной материи над антиматерией.

"Нейтринные исследования составляют сегодня ключевую область физики элементарных частиц. Свойства нейтрино — ничтожные массы, осцилляции, не могут быть объяснены в рамках современной теории, так называемой Стандартной модели, и требуют новых подходов. Нейтрино, по-видимому, оказывали существенное влияние на формирование крупномасштабной структуры Вселенной и её наблюдаемую барионную асимметрию. Хотя мы видим, что на ускорителях частицы и античастицы рождаются одинаково, во Вселенной преобладает вещество, а не антивещество. Ответ может быть связан с нарушением фундаментальных симметрий в слабых взаимодействиях, в которых нейтрино участвует, и экспериментальное изучение этой проблемы занимает центральное место в предложенном проекте P2O", - сообщил один из авторов проекта, заместитель директора НИЦ "Курчатовский институт" по фундаментальным исследованиям, доктор физико-математических наук Михаил Скорохватов.

Отметим, что на данный момент в мире проводится несколько аналогичных исследований нейтрино. Так, в экспериментах T2K в Японии и NOvA в США нейтринные пучки посылаются на расстоянии 295 км. и 810 км. соответственно. По словам Скорохватова, ключевым проектом в этой области считается запланированный на конец 2020-х г.г. эксперимент в США в Национальной лаборатории им. Э. Ферми (Чикаго), находящийся в стадии разработки. Предполагается, что нейтринный пучок из лаборатории Ферми будет направлен на расстояние 1,3 тыс. км к подземному детектору в Южной Дакоте.

Скорохватов отметил, что восстановление нейтринного канала на ускорителе У-70 (см.) придаст новый импульс исследованиям на отечественной экспериментальной базе. Осуществление такого эксперимента, по его словам, позволит развить в России инфраструктуру мирового уровня для проведения исследований с нейтринными пучками, способной составить достойную конкуренцию лучшим экспериментальным комплексам США и Японии.

"Развитие предложенных идей позволит значительно укрепить и углубить международную кооперацию с европейскими научными центрами. Более того, в рамках этой кооперации Россия сможет занять лидирующие позиции, поскольку в ближайшие годы (а скорее всего, и десятилетия) нейтринный канал на ускорителе У-70 может быть единственным в Европе", — подчеркнул Скорохватов.

По материалам: Пресс-центр НИЦ "Курчатовский институт"

Примечание публикатора: В качестве иллюстраций использованы фотографии, сделанные во время презентации аван-проекта на научном семинаре ИФВЭ 14 марта с.г. , с которой выступил один из авторов "Письма о намерениях" - заместитель директора ИФВЭ по науке д. ф.-м. наук А.М.Зайцев. Отвечая на вопросы, он заметил, в частности, что каждый из трёх основных этапов работ (модернизация ускорителя, создание нейтринного канала и первая фаза набора статистики) потребовал бы, "по самым грубым оценкам", около 50 млн. д.

Опубликовано: 2 апреля 2019

Метки: нейтрино физика нейтрино детектор ORCA эксперимент P2O ускоритель У-70 М.Скорохватов А.Зайцев

Комментарии (0)

Доменная история России

Дневник

Среда, 10 Апреля 2019 г. 12:20 + в цитатник

Как в России появился массовый интернет

Впервые опубликован документ, который дал старт созданию зоны .RU

inet_izru1 (229x147, 44Kb)

Четверть века назад, 7 апреля 1994 года, в нашей стране был официально зарегистрирован первый домен в зоне RU. Этот день принято считать отправной точкой развития массового российского интернета. Однако свои первые шаги Рунет сделал раньше - произошло это в Курчатовском институте. В 1993 году шесть крупнейших на тот момент интернет-провайдеров подписали соглашение "О порядке администрирования зоны RU". Все права и обязанности, связанные с администрированием домена, были переданы РосНИИРОСу - организации, имевшей непосредственное отношение к Курчатовскому институту.

Об этом историческом документе, а также о том, что представляет собой Рунет спустя 25 лет - в материале "Известий".

Соединиться после развала

В тяжелом 1992 году, сразу после развала Советского Союза, недавно образовавшиеся коммерческие структуры включились в битву за пространство зарождавшегося массового интернета. В адрес американской штаб-квартиры международной организации IANA, которая регистрирует домены разных стран, было направлено сразу три заявки - от двух крупнейших на тот момент интернет-провайдеров — "Релкома" и "Демоса", а также от академической сети FREEnet (на базе Института органической химии РАН).

Представители IANA предложили соискателям договориться, кто из них отзовет свои заявки, а кто станет администратором домена RU. Переговоры по этому судьбоносному вопросу продолжались больше года. В итоге 4 декабря 1993 года состоялось собрание представителей крупнейших российских интернет-провайдеров, и соглашение было подписано представилями Demos Plus, GlasNet, Techno, SovAm Teleport, EUnet/Relcom, X-Atom и FREEnet. Согласно документу, предоставленному "Известиям" НИЦ "Курчатовский институт", все права были переданы независимой некоммерческой организации РосНИИРОС (Российский научно-исследовательский институт развития общественных сетей), относившейся к Курчатовскому институту. Во время подписания соглашения споров уже не было - все переговоры завершились заранее, рассказал "Известиям" экс-директор РосНИИРОСа Алексей Платонов, присутствовавший на собрании.

— У нашей организации было неоспоримое преимущество - РосНИИРОС был абсолютно нейтрален и даже не являлся на тот момент оператором. Все остальные структуры - коммерческие (кроме FREEnet), у каждой были свои интересы, — отметил он. — Понятно, что администратором домена для интернет-провайдера быть не просто почетно, это способствовало бы привлечению клиентов. А РосНИИРОС был некоммерческой организацией, учрежденной Курчатовским институтом. Однако все споры остались за кадром. 4 декабря собрались полномочные представители операторов, поговорили, подписали протокол. Не было только представителя FREEnet, сотрудник компании подписал документ уже потом. /скан документа - на сайте "Известий" по ссылке ниже/

После собрания соглашение "О порядке администрирования зоны .RU" было направлено в центральный офис компании IANA, которая занималась распределением IP-адресов и поддержкой доменов верхнего уровня. Тогда всё происходило на уровне общественного движения, власти страны в этих процессах участия не принимали.

— Сейчас на это обязательно согласие государства. Например, появление домена .РФ, который был делегирован недавно, потребовало множества согласований, — отметил Алексей Платонов. — А тогда всё было делом новым, неизвестным. И компании IANA было достаточно, что операторы договорились. Дальше они просто делегировали домен, и всё. После этого он появился в мировой сети, и с ним уже можно было работать. Технически это был знакомый нам процесс, так как прежде РосНИИрос был администратором домена .SU (Soviet Union). Это и было одной из причин, по которой нам доверили администрирование .RU.

До эры RU

Впрочем, домен .RU возник не на пустом месте. В 1980-е годы советские программисты начали работать над собственной версией западной операционной системы Unix - она получила название "Демос". Над "Демосом" работали несколько научных групп, разбросанных по всей стране. Центральной стала группа Курчатовского института, также были задействованы коллективы в Протвине, Дубне, Новосибирске и Киеве.

— В 1988 году для общения между собой программисты из разных групп стали использовать телефонные сети и модемы, — рассказывает один из разработчиков ОС "Демос" Сергей Аншуков. — Это еще не было интернетом, была просто сеть на основе "Демоса" для обмена различной информацией — файлами, сообщениями, картинками. Телефон использовался как транспортная сеть для передачи цифровых данных от компьютера к компьютеру с помощью модема.

К августу 1990 года в стране появилась сеть, в которой работали тысячи человек. В тот год разработчики впервые подключились к сети другой страны - Финляндии. Туда можно было дозвониться по коду, без оператора. А уже у финнов имелась связь с остальной Европой.

— В 1990 году на базе Курчатовского института начала работу российская компьютерная сеть "Релком", — вспоминает бывший сотрудник компании Дмитрий Завалишин. — Она работала в связке с программистским кооперативом "Демос", также созданным на базе Курчатовского института. И в тот же год "Релком" и "Демос" совместно зарегистрировали домен .SU, что и можно считать отправной точкой российского интернета. Конечно, веб-страницы появились значительно позже, но работа электронной почты и конференции на ее основе к появлению домена .RU уже были налажены.

Вскоре после запуска интернета на базе Курчатовского института в регионах СССР стали появляться небольшие компании, которые подключались к "Демосу" сами и подключали к сети пользователей в своих городах. В 1991–1992 годах количество абонентов в России превзошло численность пользователей в Европе.

Наука по кабелю

В первые годы после появления Всемирной сети интернет был "университетским" - компьютеры в основном стояли в учебных заведениях и НИИ, научные сотрудники общались с иностранными коллегами с помощью электронной почты. Некоторые созданные тогда сайты до сих пор работают под доменом .SU - например, сайт химического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

То, что массовый российский интернет зародился в Курчатовском институте, объясняется возникшими во второй половине ХХ века потребностями ученых анализировать большие потоки данных. По сути, это стало одним из плодов бурного развития крайне сложных и больших мегаустановок. В 1960-х годах в Институте атомной энергии им. Курчатова был организован вычислительный центр, куда были привлечены самые продвинутые математики и программисты Советского Союза. Сегодня Курчатовский суперкомпьютер - один из самых мощных в стране. Помимо массы других задач, он активно задействован в обработке огромного массива данных, поступающих из ЦЕРН (Европейский Центр ядерных исследований).

— Каждый из четырех экспериментов Большого адронного коллайдера (БАК) генерирует около петабайта данных в секунду, — пояснил директор-координатор объединенного вычислительного кластера НИЦ "Курчатовский институт" Василий Велихов. — Это приводит к тому, что для дальнейшей обработки и анализа по научным сетям за год передаются несколько экзабайт данных. Для работы с БАК мы совместно с ОИЯИ поддерживаем два 100 гигабитных канала, включенных в приватную сеть ЦЕРН.

Задача связать научные центры для быстрой передачи информации появилась еще в 1960-е годы.

— Возникло большое количество разных сетей. Современный интернет, который выиграл гонку, поглотив все эти маленькие сети, с самого начала имел одно важное отличие — открытые стандарты для сетевых протоколов и операционные системы "Юникс" с открытым программным кодом. А создание в ЦЕРН технологии "www" привело к появлению веб-приложений и Всемирной паутины, в которой мы живем и поныне, — отметил Василий Велихов.

От почты к жизни

С момента, как домен .RU был зарегистрирован, запись о нем появилась на центральном корневом сервере, который поддерживала IANA. Сама же "зона РУ" существовала на серверах, которые последовательно были размещены в Москве, Санкт-Петербурге и других российских городах.

Первый DNS-сервер (адресный компьютер, который преобразует название в IP номер. – "Известия") был установлен в помещении организации АСВТ (закрытая телефонная спецсеть "Искра" времен СССР), которая размещалась в здании узла Московской международной телефонной связи ММТС-10.

— Это был всего один компьютер, Intel 386-ой, 33 мгЦ, — рассказал "Известиям" сотрудник центра управления сетью Сергей Турчин. — Начальную конфигурацию сервера выполнил руководитель NOC RосНИИРОС и Relcom в 94 году, Олег Игоревич Табаровский, а я выполнял технические функции (совместно с О. Табаровским) по сопровождению и дальнейшему развитию сервера. Также Платонов и Табаровский мне поручили отправить в Internic (организация, управляющая в интернете выделением адресов IP и доменами верхнего уровня. — "Известия") зая(вку на делегирование (регистрацию) домена RU. Что я и сделал 25 лет назад, после чего Internic и установил соответствующие ссылки на корневых серверах на наш сервер на ММТС-10 на Сущевском валу.

Теперь же Рунет разросся так, что в один день, по последним данным Координационного центра национального домена, на его просторах создается порядка 4,5 тыс. новых доменов.

— Рунет развивался в какой-то степени самостоятельно, иногда даже опережая всемирный интернет, — вспоминает директор Координационного центра национального домена сети интернет Андрей Воробьев. — Все наши сервисы выбирали не общие домены, вроде .com или .org, а именно .ru. В России сформировалась уникальная ситуация, когда стали появляться собственные социальные сети ("Одноклассники", "ВКонтакте"), собственные поисковые системы ("Рамблер", "Яндекс") и даже антивирусные продукты, некоторые из которых, например, лаборатория Касперского, - покорили весь интернет.

На сегодняшний день русский язык - второй по популярности в Интернете после английского. В домене .RU насчитывается чуть более 5 млн доменных имен (названий сайтов). По статистике Координационного центра национального домена сети интернет, в феврале нынешнего года на территории России существует больше пяти млн доменов, причем 83% зарегистрировано в России, а 17% - за рубежом.

Что касается сравнения с мировыми данными, по количеству доменных имен .RU занимает шестое место среди национальных доменов мира. Согласно исследованиям, проведенным компанией W3Techs, в прошлом году 6,8% из 10 млн самых популярных интернет-сайтов в мире использовали русский язык.

Справка "Известий"

На момент делегирования домена .RU на территорию России за распределение адресов отвечал сервер, произведенный компанией Intel, c процессором Intel 386 с частотой 33 Mhz. Оперативная память была 8 Mbyte, в нем были установлены два диска Maxtor по 200 Mb и операционная система Unix BSDI. Сервер был предоставлен "Релкому" компанией Центр ПЭВМ Техно — дистрибьютором компании Intel.

По материалам: Анна Урманцева, Ольга Коленцова - "Известия"

Опубликовано: 9 апреля 2019

Помочь "ЭкоПравде": 2202200361601725 /Сбер/

Метки: интернет история интернета Россия Курчатовский институт Известия

Комментарии (0)

Почему токамак - российский бренд. Как водка...

Дневник

Вторник, 16 Апреля 2019 г. 12:15 + в цитатник

Токамак раскроет тайны горячей плазмы

В эти дни на базе НИЦ «Курчатовский институт» создается токамак принципиально нового типа, в недрах которого можно будет получить плазму более высоких энергетических значений, чем обычно. Установка, находящаяся на этапе сборки, напоминает инопланетный космический корабль с распахнутыми настежь черными глазницами иллюминаторов. Однако пройдет несколько месяцев, и в его металлическом «сердце» поселится раскаленная плазма. Тогда здесь начнутся эксперименты, которые позволят ученым пролить свет на многие фундаментальные вопросы и решить ряд важных прикладных задач.

p_xvosenko1 (77x117, 11Kb)

Что это за вопросы и каких результатов стоит ожидать от работы этой уникальной мегаустановки - наш разговор с Петром Павловичем Хвостенко, доктором технических наук, научным руководителем Курчатовского комплекса термоядерной энергетики и плазменных технологий НИЦ «Курчатовский институт».

— Петр Павлович, мы с вами находимся в зале, где создается новый токамак. Расскажите, пожалуйста, каковы цели и задачи этого проекта.

— Он называется токамак Т-15МД, то есть Т-15 модернизированный. Известно, что последние годы строится большой международный токамак - реактор ITER. И одна из наших задач - поддержка программы ITER. Вторая задача, не менее важная - построить гибридный реактор, который станет источником термоядерных нейтронов. Наш токамак Т-15МД - прототип будущей большой установки, с помощью которой можно будет решить проблему замыкания топливного цикла в атомной энергетике. Ведь сегодня считается, что основного топлива для тепловых атомных станций хватит лет на 50–60.

— Поэтому встала задача: как возобновить топливо для атомных тепловых реакторов?

— Токамаки как источники термоядерных нейтронов как нельзя лучше подходят для решения этой задачи. Токамак должен генерировать термоядерные нейтроны, которые облучают топливо, окружающее плазму. В этом случае исходом топлива становится торий-232, которого очень много в земной коре. После облучения нейтронами мы получаем уран-233, который и будет топливом для атомных станций.

— Чем же термоядерный источник нейтронов лучше классической термоядерной электростанции?

— Разница вот в чем. В термоядерном источнике нейтроны получаются от взаимодействия пучка быстрых атомов с основной плазмой, при этом температура плазмы не должна доходить до 120–150 млн градусов, как в чистом энергетическом реакторе. Она должна иметь температуру не более 30–50 млн градусов.

— Неужели это мало?

— Немного. На сегодняшних токамаках с помощью гиротронов легко получить и более высокие температуры. Но если вы имеете источник быстрых атомов, которые взаимодействуют с основной плазмой, то в этом случае появляются нейтроны, с помощью которых мы можем изучать физику взаимодействия процесса.

— На каком веществе будет работать токамак?

— На водороде. Поэтому нейтронов здесь не будет, но все вопросы технологии процесса мы отработаем. Причем он может работать как для нужд ITER, так и для задач гибридного реактора.

— Внешне ваш токамак как будто из фантастического фильма. Кажется - сейчас полетит.

— Да, это действительно нечто космическое. А когда входишь внутрь, создается полное ощущение полета. На сегодня мы окончательно смонтировали тороидальную магнитную систему, камеру высотой 3,5 м, и монтажники входят туда, ставят диагностику, меняют элементы, которые будут взаимодействовать с плазмой. Когда плазма поселится в «сердце» токамака, ощущение фантастики усилится.

— Токамаков в мире существует немало. Чем ваш отличается от других?

— Наш токамак уникален. Он имеет достаточно низкое аспектное отношение, то есть отношение величины большого радиуса плазменного шнура к малому радиусу. Мы сможем получать более высокое давление плазмы. Такой комбинации низкого аспектного отношения и магнитного поля в 2 Тл нет нигде в мире.

— Кто придумал такую модель установки?

Конечно, у истоков этих работ на современном этапе стоял Е.П. Велихов, инициировавший международный проект ITER. Э.А. Азизов, который долгое время был директором Курчатовского института физики токамаков, выдвинул идею установки, а я рассчитывал всю магнитную конфигурацию. И когда она стала более или менее понятна, мы обратились к главному конструктору Научноисследовательского института электротехнической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (НИИЭФА) в Санкт-Петербурге. Они делали всю проработку конструкции токамака. А изготовление всех элементов и узлов взяла на себя брянская группа компаний машиностроения и приборостроения, где в рекордно короткие сроки была создана практически вся магнитная система. Это тоже уникальный результат междисциплинарного сотрудничества. Наши коллеги, в том числе зарубежные, не верят, что можно было все это сделать менее чем за два года.

— Что дает такое сочетание физических характеристик в работе вашей установки?

— Мы можем получать более высокие значения бета. Бета — это отношение газокинетического давления плазмы к давлению магнитного поля. Это значительно повышает эффективность использования магнитного поля. Кроме того, обычно при повышении давления развивается неустойчивость, которая разрушает плазменный шнур, и поэтому давления выше достичь нельзя. А вот в компактном токамаке, где все сжато, величина бета может достигать более заметных величин, а это очень важно. Мы сохранили магнитное поле, достаточно высокое для токамака. Это удалось потому, что мы использовали медный проводник с небольшой добавкой серебра. Что это дало? Вопервых, мы имели проводник с проводимостью чистой меди, а по прочности он как нержавеющая сталь. Это важно, потому что при работе токамака

действуют очень большие растягивающие силы, и если бы это была чистая медь, то предел прочности был бы превышен. А когда мы перешли на другой тип проводника, все получилось.

— Как вы думаете, когда установка заработает в полную силу?

— Физический пуск установки запланирован на декабрь 2020 г. Мы работаем в тесном контакте с ГК «Росатом» в рамках федеральной целевой программы «Ядерные энерготехнологии нового поколения». По всем расчетам, к концу апреля мы окончательно соберем нашу установку, потом подключим вакуумную откачку, заварим камеру, всё проверим. Вероятно, к лету она будет готова с точки зрения подключения коммуникаций. А потом мы всё это разовьем, сделаем антресоли, чтобы физики могли ставить диагностику.

— Физики будут работать на антресолях?

— Да, по всему периметру вокруг токамака у нас будут установлены красивые двухуровневые антресоли. Это будет деревянная конструкция, близко подходящая к токамаку. На первом этапе диагностики пройдут вакуумные испытания на стендах. Затем они будут пристыковаться к патрубкам (их здесь 152) и работать непосредственно с токамаком.

— Пристыковываться? Выходит, не зря я увидела здесь космическую аналогию?

— Да, именно пристыковываться. Хотя, конечно, люди будут находиться в атмосфере Земли, не будут летать, но сравнение с космическим экспериментом тут вполне уместно. Наблюдение за плазменным процессом, который будет происходить внутри камеры, — это, в принципе, то же самое, что изучение процессов, происходящих на Солнце или в звездах. И вопросов здесь пока больше, чем ответов.

— Насколько опасна такая работа?

— Больших нейтронных потоков здесь не будет. Во время разряда образуется пучок ускоренных электронов, которые попадают на стенку, образуется жесткое гамма-излучение, но интенсивность его очень невелика. К тому же, когда работает установка, в зале никого нет. У нас существует мощная биозащита - стены из свинца и бетона. В процессе работы токамака в отличие от тепловых атомных станций большой наведенной радиационной активности нет, поскольку нет и нейтронов. И вообще токамак по сравнению с АЭС более естественный с точки зрения природоподобия. Президент НИЦ «Курчатовский институт» М.В.Ковальчук, как идеолог развития природоподобных технологий, всегда отмечает, что токамак - это природоподобная энергетическая установка по своей сути.

— Почему?

— Именно потому, что мы воссоздаем такие же реакции, какие происходят на Солнце и в звездах. Природа распорядилась получать энергию путем синтеза легких ядер - и ровно то же самое мы делаем в токамаке. В отличие от реакторов, делящих тот же уран. Ведь такого процесса не увидишь в природе.

— Каких ожидаете результатов?

— В первую очередь, мы должны собрать большую базу данных как по инженерии, так и по физике для проектирования будущих термоядерных станций и гибридных реакторов. За это время нам нужно обобщить всю информацию, чтобы потом меньше оставалось вопросов с точки зрения проекта будущих больших реакторов.

— А с фундаментальной научной точки зрения каких ожидаете открытий?

— Физика плазмы — наука, до конца не изведанная. Надо найти пути к уменьшению различных влияний и повышению устойчивости плазмы. Эти задачи идут в поддержку ITER, потому что следующий шаг - это демонстрационный реактор, большая экспериментальная установка, где мы ждем по-настоящему прорывных результатов.

vmh_ludi (273x217, 78Kb)

— Помните, как у Высоцкого: «А с этой плазмой дойдешь до маразма». Правда ли, что плазма самое сложное состояние вещества?

— Абсолютная правда. Состояние это сложное и во многом непонятное. Идея токамака была изначально завязана на плазме, и родилась она в этих стенах, в Курчатовском институте, еще в 50-е гг. прошлого века. И.Е. Тамм и А.Д. Сахаров выдвинули идею, как с помощью магнитного поля можно удерживать высокотемпературную плазму, а потом у нас в институте начались эти исследования. После испытания водородной бомбы в 1953 г. И.В. Курчатов говорил о том, что термоядерная энергия должна не разрушать, а созидать. И когда появилась эта идея, он горячо её поддержал, лично интересовался исследованиями и даже предложил установку, которая очень похожа на сегодняшний гибридный реактор. В этом был пророческий дар И.В. Курчатова. Исследования были поручены Л.А. Арцимовичу, под руководством которого проводились исследования именно в этом здании. А само слово «токамак» (сокращение от «тороидальная камера с магнитными

катушками») придумал И.Н. Головин, первый заместитель И.В. Курчатова. Это слово используется во всем мире, это наш бренд - как спутник, матрешка, валенки или водка.

— Первый токамак тоже появился в этих стенах?

— Да, в 1959 г. Это была маленькая установка. А до 1965 г. в этом здании мы собрали еще девять установок различной конфигурации, на которых решались самые разные задачи. В 1968 г. здесь впервые в мире была получена плазма с температурой более 10 млн градусов. Никто не верил, что нам удалось достичь такой температуры. Предложили Л.А. Арцимовичу пригласить иностранную делегацию, чтобы это проверить. А Лев Андреевич был не только выдающимся ученым и организатором науки, но еще и очень смелым человеком. Холодная война, железный занавес - а он сумел добиться разрешения на приезд в эти сверхсекретные стены английских ученых. Настолько велик был его авторитет.

— И что же? Они померили температуру плазмы?

— Померили. Причем приехали на пяти огромных фурах, привезли свое измерительное оборудование. Тогда ведь вся диагностика была громоздкой. В результате измерений температура оказалась даже чуть выше, чем мы заявляли. После этого все сомнения были сняты - и токамак получил «зеленую улицу». Сегодня более 300 токамаков создано по всему миру. Но наш, повторю, уникален.

— Наверное, к вам на работу приходят очень квалифицированные физики?

— Сейчас вектор исследований перемещается в технологию, инженерию. Например, в ITER первая стенка должна будет меняться раз в пять лет. Там идут большие тепловые потоки до 20 МВт/м2, начинается эрозия материала, он попадает в плазму, поэтому без супер-профессиональных физиков и инженерных кадров не обойтись. За годы работы мы провели исследования по широкому спектру материалов, включая вольфрам, который сейчас предлагают наши европейские партнеры. Выясняется, что он не очень хорошо себя ведет при больших нагрузках.

— То есть идет поиск идеального материала?

— Да. Сейчас наши ученые предлагают литиевые технологии, которые позволяют перераспределять мощность на более широкие площади, не давая такую интенсивную нагрузку. Эти идеи также будут проверены на нашем токамаке.

— Значит, опять настал момент, когда инженеры в стране нужны?

— Да, это так. Токамак будет полностью управляться системой компьютеров, вся техника — самая современная и очень сложная. Физики — это наши главные генераторы идей, а инженеры - наша главная движущая сила. С ростом масштабов установок и их сложности эти специалисты должны быть самого высокого уровня.

— Где вы их берёте?

— Физики - базовая кафедра МИФИ, МФТИ, физфак МГУ. Инженерия - Бауманский институт, МЭИ, МАИ. Очень толковые ребята, других здесь не держат.

— Вы ведь тоже в свое время пришли сюда из МГТУ им. Н.Э. Баумана?

— Да, это моя альма-матер. Когда я пришел сюда больше 40 лет назад, мне казалось, что я попал в какую-то научную Мекку. Здесь широчайшее поле знаний, на котором, куда ни обратишься, тебе подскажут все, что ты хочешь узнать. Ты всё это впитываешь и с какого-то момента тоже становишься разносчиком знаний. Это поле знаний - Курчатовский институт.

n_leskova1 (93x100, 9Kb)

— Такая атмосфера осталась?

— Осталась. Мало того, в последние годы, я бы сказал, мы двинулись более широко, в разнообразных направлениях. М.В. Ковальчук такие традиции активно развивает. У нас по его инициативе сейчас представлены буквально все науки, даже гуманитарные. При этом активно развиваются и базовые атомные исследования, с которых когдато начинался наш институт. Сегодня внимание к атомным и ядерным установкам и проводимым на них исследованиям огромное. Есть понимание на государственном уровне, что эти знания могут двигать общество вперед, и радостно, что именно Курчатовский институт этим занимается. Мне особенно приятно об этом говорить, потому что я проработал здесь, можно сказать, всю жизнь.

По материалам: Наталия Лескова, "Пресс-центр НИЦ "КИ" - со ссылкой на журнал "В мире науки"

Опубликовано: 16 апреля 2019

Метки: токамак НИЦ КИ И.Курчатов И.Тамм А.Сахаров Л.Арцимович М.Ковальчук П.Хвостенко Н.Лескова

Комментарии (0)

Похоже, Хэфэй и Дубна нашли друг друга

Дневник

Вторник, 04 Июня 2019 г. 12:52 + в цитатник

Хэфэй и Дубна активно развивают научные связи

31 мая 2019 г. Объединенный институт с рабочим визитом посетила делегация из города Хэфэй Китайской народной республики.

В составе делегации в Дубну прибыли Хуан Чуньин, директор научно-технического управления г. Хэфэй, директор Хэфэйского института физических наук Китайской Академии наук (КАН), Юнтао Сонг, заместитель директора Института физики плазмы КАН в г. Хэфэй (ASIPP), Юн Феншань, председатель правления Хэфэйской промышленной инвестиционной группы, Ван Инцзянь, Хун Фан, директор Научно-технического управления г. Хэфэй, Ван Сичень, начальник Отдела Хэфэйской промышленной инвестиционной группы, Лю Лу, административный директор Хэфэйского ионного медицинского центра.
В Дирекции ОИЯИ китайскую делегацию принимали помощник директора ОИЯИ член-корреспондент РАН Г. Д. Ширков, начальник Отдела международных связей ОИЯИ Д. В. Каманин и директор Лаборатории радиационной биологии член-корреспондент РАН Е. А. Красавин.

Одной из основных целей визита делегации было обсуждение возможностей по развитию взаимодействия с ОИЯИ в сфере ускорительной техники и радиационной медицины. Стороны отметили давнее и плодотворное сотрудничество ОИЯИ с Институтом физики плазмы, контакты с которым активно развиваются из года в год. В частности, 30 мая в Москве в присутствии Президента РАН академика А. М. Сергеева, Главы провинции Аньхой Ли Жинбин и Посла КНР Ли Хуэй было подписано Приложение ко 2-му этапу Соглашения о научном сотрудничестве между ASIPP и ОИЯИ об участии в нем Хэфэйского Центра медицинского и технического оборудования КАН.
Соглашение является развитием долгосрочных контактов ОИЯИ и IPP, результатом которых стало подписание первого соглашения в 2015 году, а также встреч в рамках работы Российско-китайской Межправительственной экспертной группы. На подписании Приложения ко 2-му этапу Соглашения о научном сотрудничестве между ASIPP и ОИЯИ, Посольство КНР в РФ, 30 мая 2019 г.

С большим интересом гости отнеслись к представленной на встрече информации профессора Е. А. Красавина о направлениях научных исследований ЛРБ в области биофизики и протонной терапии. Китайская сторона высоко оценила экспертизу ОИЯИ в области ускорительной физики и выразила надежду на дальнейшее укрепление связей и реализацию новых проектов, особенно в свете строительства в Хэфэе ионного медицинского центра. Кроме этого, китайская сторона выразила заинтересованность к расширению научных связей в рамках проекта NICA. В качестве нового перспективного направления развития взаимодействия стороны отметили обмен научными визитами молодых ученых между ОИЯИ и научными центрами Хэфэя.
В ходе визита китайская делегация ознакомилась с объектами научной инфраструктуры ОИЯИ. Гости посетили фабрику сверхпроводящих магнитов и строящийся комплекс коллайдера NICA в Лаборатории высоких энергий, а также ознакомились с возможностями и перспективами развития Медико-технического комплекса Лаборатории ядерных проблем.
/«Российское атомное сообщество»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 4 июня 2019

Метки: Хэфэй Дубна Г.Ширков Е.Красавин ионный медцентр NICA

Комментарии (0)

Многообещающий СКИФ

Дневник

Среда, 04 Сентября 2019 г. 13:32 + в цитатник

Сибирское синхротронное излучение

В Новосибирске появится главный россииский синхротрон

В июле Владимир Путин подписал указ о мерах по развитию синхротронно-нейтронных исследований в России. За ближайшие три месяца экспертному сообществу под эгидой Минобрнауки нужно разработать федеральную научно-техническую программу развития синхротронно-нейтронных исследований на 2019–2027 годы. Инфраструктура для синхротронных исследований будет включать источник синхротронного излучения поколения 4+ в Новосибирской области, синхротрон на Дальнем Востоке (остров Русский) и модернизированный Курчатовский источник синхротронного излучения в Москве.

skif_pro3 (314x124, 58Kb)

Концепция новосибирского Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ») уже подготовлена Институтом катализа им. Г.К. Борескова СО РАН и Институтом ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН. В основе концепции – реализуемость, своевременность и эффективность. Пользователям синхротронного излучения из России и других стран будут обеспечены бесперебойное пучковое время, адаптивные возможности экспериментальных станций и прозрачная система отбора заявок. Вредный эффект стал счастливой находкой Потери энергии на кольцевых электронных или позитронных ускорителях долгое время считались неизбежным злом. С одной стороны, пучки электронов и позитронов, которые сталкиваются в кольцевых ускорителях (коллайдерах), должны быть максимально плотными и иметь минимальное поперечное сечение (эмиттанс). Высокая плотность пучков дает возможность точнее идентифицировать частицы, которые создаются при столкновении пучков. Но чем выше была энергия и чем плотнее был пучок в кольцевом ускорителе, тем сильнее частицы одного заряда сталкивались друг с другом и разлетались. Чтобы победить эти нежелательные эффекты, ученые придумали целый ряд технологий и приемов, например, охлаждение пучка, которое сегодня повсеместно используется в ускорительном оборудовании.

В ходе продолжительной борьбы выяснилось, что излучение, порождаемое движущимся в магнитном поле пучком заряженных электронов, способно творить чудеса. С начала 60-х годов началось использование этого - синхротронного - излучения (СИ) в экспериментах, сначала в атомной спектроскопии, а вскоре и в физике твердого тела. Побочный продукт очень быстро стал востребованным, и начиная с источников второго поколения это оборудование создавалось целенаправленно. Синхротронное излучение образуется в поворотных магнитах, установленных в вакуумной камере, внутри которой с почти световой скоростью движется узконаправленный пучок электронов. Во время поворота под воздействием магнитного поля летящие электроны испускают по касательной к орбите пучки фотонов в широком спектре, максимум которого приходится на рентгеновский диапазон. Для пользовательской станции обычно нужны фотоны строго определенной длины волны, то есть излучение должно быть монохроматическим. Эту задачу решает специальный рентгенооптический прибор - монохроматор.

Синхротронный источник Нобелевских премий

Сегодня самые популярные направления исследований на СИ - это биология и медицина, в частности, создание новых фармацевтических препаратов. За открытия, сделанные в процессе изучения белковых кристаллических структур на источниках СИ, с 1997 года присуждено уже семь Нобелевских премий. Нобелевские премии по химии в последние годы зачастую получают именно молекулярные биологи - специалисты в области низкотемпературной белковой кристаллографии, имеющие к химии лишь косвенное отношение. «Просвечивать» рентгеновским пучком образцы, чтобы определять их состав и атомную структуру, требуется абсолютно во всех научных направлениях: в химии, в материаловедении, в геологии, в физике поверхностей (полупроводников), в физике взрыва и даже в археологии. Причем в археологии этот метод изучения особенно ценен, поскольку он не разрушает исследуемый предмет. Кроме научных организаций, пользователями станций СИ обычно являются наукоемкие производства, в частности, вся фармацевтическая промышленность, производители оборудования и машиностроения.

Сейчас в мире работает более 40 накопителей частиц - источников СИ. Они различаются на поколения по ширине поперечного сечения пучка частиц - эмиттансу, от которого напрямую зависит яркость, а следовательно, и качество получаемых изображений или спектров. Чем меньше сечение, тем выше яркость. «Каждому новому поколению источников СИ присущ все меньший эмиттанс,- рассказал заместитель директора Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН Евгений Левичев. - К первому поколению относят накопители с эмиттансом примерно 300–500 нанометров (нм), исходно предназначенные для физики элементарных частиц. Второе поколение - это уже специализированные установки для экспериментов с СИ и с эмиттансом около 20–100 нм. Установки третьего поколения, наиболее многочисленные и совершенные, обладают эмиттансом от 1 до 10 нм и производят пучки рентгеновского излучения высокой яркости».

Лучше меньше, да ярче

Наибольшей яркости излучения ученые добиваются, уменьшая эмиттанс - благодаря сочетанию узкой прецизионной вакуумной камеры и более точных структур магнитов, а также благодаря новым возможностям программных продуктов, позволяющих производить более точные расчеты магнитных полей и динамики пучка. Предел величины эмиттанса пучка, к которому сейчас стремятся все передовые лаборатории, стал дифракционным, то есть по порядку величины он совпадает с длиной волны фотона (1 пикометр, или 0,001 нм).

«Если у кого-то в мире получится создать источник СИ с размерами электронного пучка, равными длине волны излучаемых фотонов, и добиться, чтобы они были когерентны (совпадали по фазе), как, например, у лазерного излучения в световом диапазоне, то изображение изучаемого объекта в рентгеновском излучении станет трехмерным, голографическим», - поясняет Евгений Левичев. Структура магнитов в установке «СКИФ» позволяет достичь эмиттанса 0,05 нм,·или 50 пикометров. Эти показатели для источника поколения 4+ оптимальны. Руководитель лаборатории синхротронного излучения Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН Константин Золотарев пояснил, что для исследователей представляет интерес именно рентгеновский диапазон излучения, поскольку длина волны в этом диапазоне сопоставима с размером атома или одной ячейки анализируемого кристалла. «Все, что человечество знает сегодня о кристаллах,- это информация, полученная с помощью дифракции в рентгеновском излучении»,- отметил ученый.

«Расстояние между атомами сравнимо с длиной волны этого излучения, поэтому мы имеем дифракцию и получаем координаты каждого атома, даже если это очень сложная молекула. Самое актуальное направление - это белковая кристаллография. Сами по себе белки, разумеется, не являются кристаллами, но чтобы можно было исследовать их на источнике СИ, они должны быть закристаллизованы, что требует большого труда, денег и времени. Кристаллизация некоторых белков может занимать месяцы. Затем, чтобы не испортить полученный кристалл во время доставки и облучения, его замораживают жидким азотом».

Белковые макромолекулы очень сложны - они могут содержать десятки тысяч атомов. И единственный надежный способ её идентифицировать - это снять её спектр. Именно это позволяет сделать рентгеновское излучение в соответствующем диапазоне длин волн. Космические технологии Одной из первых пользовательских станций в России стала в 2007 году станция «Космос» на кольцевом ускорителе ВЭПП-4. В вакуумной камере она имитировала солнечное излучение в космосе. Это позволяет испытывать измерительное оборудование космических аппаратов, предназначенное для изучения солнечной активности. На новом синхротронном источнике ЦКП «СКИФ» планируется шесть базовых станций: «Микрофокус», «Структурная диагностика», «Быстропротекающие процессы» (рентгенография взрыва), «Диагностика в высокоэнергетическом диапазоне» и другие направления.

В отличие от работ на ВЭПП-4, «СКИФ» предназначен исключительно для пользователей - научных исследований по ускорительной физике на нем не будет. Пользователи обычно приезжают работать на станции СИ со своими образцами для исследований и собственными научными или технологическими задачами. В этой связи сегодня ведется огромная работа по выявлению и привлечению потребителей синхротронного излучения.

Кто заплатит за СИ

Для некоторых российских ученых исследования на станциях СИ - обычная работа, которую они регулярно ведут за рубежом, где время для исследований выделяется безвозмездно. А как же в таком случае окупаются миллиардные вложения?

Во-первых, во всем мире заметную часть потребителей СИ представляет наукоемкий и высокотехнологичный бизнес, который активно использует время на СИ. Готова ли к таким работам российская промышленность - отдельный вопрос. Ведь для работ на СИ нужны целенаправленные вложения на подготовку кадров и самих образцов.

Во-вторых, миллиардные вложения в передовую науку практически никогда не окупаются непосредственно. Государство, которое строит у себя источник СИ последнего поколения, получает настолько значимые преференции на международном уровне в научной и технологической сфере, что прямой подсчет экономической выгоды не имеет смысла. Резкий скачок исследовательских возможностей положительно сказывается практически на всех уровнях - от фундаментальной и прикладной науки до наукоемких производств как малого бизнеса, так и большой промышленности.

В Италии, например, есть станция СИ, на которой обследуют пациентов, выявляя опухоли на ранних стадиях,- как мы уже знаем, доза облучения на любом источнике регулируется, луч получается узконаправленный и очень яркий, отсюда - высокая контрастность изображения, а разрешение (плотность точек) снимка на порядки больше, чем на самом лучшем томографе.

Упрощенно описать возможности источников СИ по сравнению с существующими высокотехнологичными методами исследований можно, используя выражение «на порядки»: на порядки ярче и детальнее изображение, на порядки быстрее анализ, на порядки точнее результат, на порядки больше функций.

Что позволяет делать СИ

Заместитель руководителя проектного офиса ЦКП «СКИФ», руководитель лаборатории перспективных синхротронных методов исследования Института катализа им. Г. К. Борескова СО РАН Ян Зубавичус поясняет принцип работы станции: «Рентгеновский пучок формируется на длинной многополюсной структуре из магнитов под названием ондулятор. Излучение пучка после ондулятора очень узконаправленное, а после рефракционных линз, которые установлены на этой станции, он сжимается еще сильнее и составит десятки, максимум сотни нанометров. На такой станции будет удобно производить неразрушающий флуоресцентный анализ химического состава образцов». «Фактически здесь производится картографирование элементного состава с шагом, определяемым размером рентгеновского пучка-зонда. Это актуальные исследования для геологии и для археологии и, собственно, для разработки катализаторов, в которых главную роль играют активные компоненты (например, наночастицы благородных металлов, таких как платина или золото), которых в исследуемом веществе совсем немного. Ни один инструментальный метод физико-химического анализа не может сравниться ни по скорости, ни по информативности с технологией СИ. Кроме того, в синхротроне можно исследовать не только структуры, но и процессы, отслеживая структурные изменения за кратчайшие промежутки времени - пикосекунды. Например, можно максимально реалистично смоделировать внутри камеры станции реальный каталитический процесс, происходящий в автомобильной системе дожигания выхлопных газов или в каталитическом реакторе».

«Источник СИ, в отличие от других методов исследований, обладает большой гибкостью настроек и потому дает существенную свободу по созданию условий, приближенных к реальным. В частности, для многих процессов не подходит вакуум, поскольку изучается, допустим, присоединение продуктов неполного сгорания топлива к катализатору (экологические проекты в энергетическом секторе). Для этого существуют специальные "камеры плохого вакуума", внутри которых ученые помещают небольшое количество газов и взаимодействующих веществ и могут наблюдать эффективность работы катализатора, в буквальном смысле подсчитывая количество присоединенных молекул вредных выбросов».

Кристаллические вирусы

Самые передовые и актуальные исследования на источниках СИ касаются белковой кристаллографии. Для этих работ в ЦКП «СКИФ» будет предназначено сразу несколько станций СИ. Одна из них - специализированная станция структурной вирусологии одного из крупнейших в России научного центра вирусологии и биотехнологий «Вектор». Кроме непосредственного облучения образцов, на этих станциях нужно будет обеспечить и их подготовку, ведь многие из белковых кристаллов подвержены быстрому разрушению. Для этого будет построена чистая лаборатория, обеспечивающая полную биологическую безопасность выполняемых работ непосредственно вблизи станции. «Выделение и кристаллизация белков - это кропотливая, многоэтапная, дорогостоящая и очень долгая работа, которая производится методом комбинаторного скрининга,- поясняет Ян Зубавичус.- С применением технологий генной инженерии кусок ДНК (гена), кодирующий внутриклеточный синтез определенного белка, вставляется, например, в ДНК кишечной палочки, чтобы она наработала несколько миллиграммов этого белка. Затем его долго чистят, выделяют и создают подходящие условия для кристаллизации. Далеко не все белки кристаллизуются, а из тех, которые подвержены данной процедуре, каждый требует своих условий. Одному белку нужна пониженная влажность, другому определенная температура».

Теме структурной биологии на СИ посвящен целый раздел биологической науки, которая очень развита, но, главным образом, за рубежом. Число же российских биологов в этой области невелико. При огромной производительности станции (несколько минут на образец) загрузить ее заказами от отечественной науки и производства пока нереально. Но предложение со временем должно будет сформировать спрос. Сейчас общее число пользователей синхротронных центров в мире составляет около 10 тыс. исследовательских групп в год. Так что создателям ЦКП «СКИФ» есть на что рассчитывать.

По материалам: Мария Роговая, "Коммерсантъ"

Опубликовано: 4 сентября 2019

Помочь "ЭкоПравде": 2202200361601725 /Сберб.../

Метки: синхротронное излучение проект СКИФ Я.Зубавичус Е.Левичев К.Золотарёв

Комментарии (0)

ESHEP-2019 проводится в России

Дневник

Пятница, 06 Сентября 2019 г. 22:30 + в цитатник

Европейская школа по физике высоких энергий

Ежегодная, уже 27-я по счету, Европейская школа по физике высоких энергий

(ESHEP-2019) проходит с 4 по 17 сентября в Санкт-Петербурге.

Эти школы проводятся поочередно в одной из стран-участниц международных организаций - Европейского центра ядерных исследований и Объединенного института ядерных исследований. В этом году местом проведения была выбрана Российская Федерация. Эта серия школ, хорошо известных также как школы ЦЕРН - ОИЯИ, традиционно привлекает большое внимание молодежи благодаря серьезной научной программе, хорошо отработанному формату и тщательному подбору лекторов и лидеров дискуссий.

В работе 27-й школы принимают участие около 100 слушателей из более чем 30 стран. Это, как правило, аспиранты, завершающие работу над диссертациями, обладающие высоким научным потенциалом и участвующие в актуальных исследованиях. В качестве лекторов и лидеров дискуссий выступают ведущие ученые - мировые специалисты по основным направлениям современной физики высоких энергий.

Традиционные лекции о научных программах и перспективах исследований в области физики высоких энергий и элементарных частиц представляют на школе генеральный директор ЦЕРН профессор Фабиола Джанотти и директор ОИЯИ академик РАН Виктор Матвеев.

В рамках проведения школы также планируется специальное мероприятие - обсуждение роли фундаментальной науки в развитии современного общества с участием широкой общественности, слушателей школы, руководства ЦЕРН и ОИЯИ, представителей науки и финансирующих науку организаций. Это мероприятие будет проведено 6 сентября в большом зале Санкт-Петербургского научного центра РАН.

Программа мероприятия включает в себя публичную лекцию генерального директора ЦЕРН Фабиолы Джанотти и дискуссию с участием приглашенных гостей.

Для участия в обсуждении лекции Ф.Джанотти приглашены директор ОИЯИ академик РАН В.А.Матвеев, заместитель академика-секретаря и руководитель секции ядерной физики Отделения физических наук академик РАН В.А.Рубаков, первый заместитель министра науки и высшего образования академик РАН Г.В.Трубников, президент НИЦ КИ член-корреспондент РАН М.В.Ковальчук, ректор СПбПУ академик РАН А.И.Рудской, ректор СПбГУ профессор Н.М.Кропачев.

Таким образом, вся серия Европейских школ по физике высоких энергий, которую организуют совместно ЦЕРН и ОИЯИ, на высоком уровне продолжает выполнять свою научную и культурную миссию, постоянно совершенствуя программу и формы общения со слушателями и общественностью.

В организации и поддержке школы 2019 года также принимают участие Министерство науки и высшего образования РФ, Российская академия наук и Национальный исследовательский центр "Курчатовский институт".

По материалам: газета ОИЯИ

Опубликовано: 6 сентября 2019

Помочь "ЭкоПравде": 2202200361601725 /Сберб.../

Метки: ЦЕРН ОИЯИ Ф.Джанотти В.Матвеев Г.Трубников В.Рубаков М.Ковальчук

Комментарии (0)

Размышления о природоподобных технологиях

Дневник

Четверг, 12 Сентября 2019 г. 00:00 + в цитатник

В чем провинились зеленые технологии

Монополии на формулирование стратегий развития не должно быть

Последние 10–15 лет самым популярным, ключевым словом среди ученых и политиков стало слово «кризис». И это соответствует реальной действительности XXI века. Только кризис не один, а их много. И это на фоне 4‑й научно‑технологической революции и перехода развитых стран «золотого миллиарда» из 6‑го в 7‑й технологический уклад.

Все эти кризисы – экологический, демографический, ресурсный, технологический, нравственно‑этический – связаны между собой прямо и косвенно. Можно нарисовать карту этих связей как диагноз серьезной болезни современного человечества. Конечно, это порождает разные рецепты и формулы универсального и локального их купирования. Поскольку все эти кризисы касаются нашей страны, то они обсуждаются и на уровне федеральных указов. Более того, президент Владимир Путин в своем выступлении на юбилейной 70‑й сессии ООН предложил в качестве выхода из общепланетарных кризисов взять на вооружение природоподобные технологии (ПТ). Правда, президент не разъяснил, что надо понимать под ПТ и как их применять. Но президент страны и не должен этого делать, это не его задача. Эта задача научного экспертного сообщества.

Ответы на эти вопросы даются в многочисленных статьях и публикациях сотрудников Национального исследовательского центра «Курчатовский институт». Согласно этим публикациям, многие беды мира могут быть решены с помощью НБИКС (нано-, био-, инфо-, когно-, социо-) технологий и ПТ. При этом между НБИКС и ПТ ставится знак равенства.

Ученые НИЦ «Курчатовский институт» активно занимаются не только атомной физикой, но и нейробиологией

Нам такая трактовка представляется ошибочной, и мы выскажем свой взгляд на эти два очень важных, но не тождественных направления, добавив плотно примыкающие к ним зеленые технологии (ЗТ).

НБИКС‑технологии – это комплекс конвергентных, глубоко связанных друг с другом технологий, являющихся движителем современной 4‑й научно‑технологической революции. Конвергентность этих технологий обуславливает междисциплинарность и синергию роста потока инноваций, но при этом одновременно возникает много побочных отрицательных эффектов (технологический кризис). Использование междисциплинарного принципа НБИКС при решении проектов малого, среднего и мегауровня приносят ежегодно прибыли на уровне многих триллионов долларов.

Зеленые технологии – это один из ответов на экологический кризис. Они первоначально зародились в конце прошлого века по отношению к химическим технологиям, которые наносили окружающей среде непоправимый урон. Появилось такое общественное явление, как хемобоязнь, хемофобия.

Ученый‑химик и эколог Пол Анатос сформулировал 12 принципов зеленой химии. Суть этих принципов сводится к тому, что технологии должны быть безотходными, а полупродукты и конечные продукты – безопасными для окружающей среды и человека, как и сама технология на всех её стадиях. ЗТ отличаются от промышленной экологии и инженерной защиты среды, которые фокусируются на утилизации отходов в широком смысле этого слова (не только твердых, но и жидких и газообразных). ЗТ предусматривают безотходность всех технологий – от «колыбели» до конечного продукта. Принципы зеленой химии очень быстро распространились на все технологии (зеленая энергетика, зеленая нанотехнология, зеленый текстиль и др.).

Природоподобные технологии (миметика, бионика, биомимикрия) осваивались человеком с самого начала цивилизации, на протяжении всей истории человека и продолжают успешно использоваться в настоящее время практически во всех сферах деятельности. ПТ означают аналитическое наблюдение за функционированием живых организмов, законами их поведения, обусловленными эволюционным развитием живой природы и использованием этих принципов для решения конкретных задач, полезных для человека.

ПТ – это, например, революционное одомашнивание диких животных, окультуривание диких растений, технологии приготовления хлеба, вина, кисломолочных продуктов, современная архитектура, экономичный транспорт всех видов, солнечная энергетика (фотовольтаика). В конце концов с некоторой натяжкой атомная и ядерная энергетика (подобия процессов на Солнце). Ведь на Земле существует природный урановый реактор – в Окло в африканском Габоне.

Из приведенных постулатов всех трех важнейших технологических комплексов, определяющих развитие современной цивилизации и судьбу будущих поколений, следует, что они не тождественны друг другу, но конвергентно связаны, дополняют друг друга и должны использоваться не вместо, а вместе друг с другом. Так, в НБИКС могут быть встроены ПТ (в основном в био- и когнотехнологии). В НБИКС могут быть и зеленые технологии, но далеко не всегда. Зеленые технологии могут быть одновременно природоподобными, но тоже далеко не всегда. ПТ всегда безотходные и потому – зеленые.

Каждый из этих подходов имеет свои достоинства и недостатки, разную степень реализации сегодня и трудности реализации завтра. Все эти три направления поддерживаются ООН, ЕС и правительствами многих стран.

В России НБИКС и ПТ организационно, финансово, мировоззренчески, монопольно сконцентрированы в НИЦ «Курчатовский институт». Это чрезвычайно опасно, как монополия в любой области. Эти направления, проекты имеют важное общественное значение и должны широко обсуждаться с участием Российской академии наук, университетского экспертного сообщества, научных и инженерных общественных организаций. Монополия в этом конкретном вопросе приводит к серьезным смысловым ошибкам (приравнивания НБИКС к ПТ), признанию себя мировыми пионерами и лидерами в вышеуказанных направлениях, что не соответствует действительности.

Так, НБИКС‑технологии как важнейший научно‑технологический кластер были впервые сформулированы Михаилом Рокко, американцем румынского происхождения, еще в начальные годы XXI века. Они были обозначены как приоритетные направления в стратегии развития США, в федеральных документах. А вот теоретические основы ПТ применительно к средообразованию в целом, а не только к отдельным организмам, принципы достижения гармонии общества и биосферы, впервые сформулировал академик Владимир Вернадский.

Вышеуказанная монополия в науке, исключительное право определения важности каких‑либо научных направлений и монополия на их донесение до лиц, принимающих решения, приводят к принципиальным смысловым нестыковкам в государственных актах. Указом президента от 13 мая 2017 года № 208 «О стратегии экономической безопасности Российской Федерации на период до 2030 года» этот документ был утвержден. Между тем в качестве нежелательных и вредных технологий в стратегии записаны: «12. К основным вызовам и угрозам экономической безопасности относятся: 6) изменение структуры мирового спроса на энергоресурсы и структуры их потребления, развитие энергосберегающих технологий и снижение материалоемкости, развитие «зеленых технологий»… 25) установление избыточных требований в области экологической безопасности, рост затрат на обеспечение экологических стандартов производства и потребления». В то же время, как мы отметили выше, президент Владимир Путин публично выдвигал ПТ-технологии как приоритетные на сессии ООН.

Сотрудники НИЦ «Курчатовский институт» также в своих публикациях выдвигают ПТ как приоритетные и при этом считают, что НБИКС и ПТ тождественны друг другу. Возникает нестыковка между указом и этими публичными выступлениями. Если бы такие важнейшие документы, как этот указ, публично обсуждались, а монополии на научное мнение не существовало, то такие несоответствия не возникали бы. Раньше экспертом по важнейшим проблемам науки и техники выступала Академия наук СССР. Теперь, к сожалению, эту роль выполняет одна организация – НИЦ «Курчатовский институт».

Еще один частный, но важный вопрос – отражение обсуждаемых направлений на всех уровнях образования. Безусловно, указанные технологии: НБИКС, ЗТ и ПТ должны преподаваться в средней и высшей школах с точки зрения их междисциплинарности. Каждый образованный человек должен знать основы этих технологий как определяющих развитие цивилизации в XXI веке. В то же время создавать специальные кафедры НБИКС в университетах, как это происходит в настоящее время, весьма спорно. Подготовить специалиста‑всезнайку по всем важнейшим технологиям современности – задача невыполнимая. Другое дело, что при выполнении проектов любого уровня для получения эффективного результата в команду исполнителей целесообразно включать специалистов по всем этим направлениям.

В заключение следует повторить, что НБИКС, природоподобные и зеленые технологии являются важнейшими направлениями мировой науки и многих практик. Их необходимо поддерживать на государственном уровне, реализовывать усилиями многих организаций и специалистов, включать в образовательные программы и учебные планы средней и высшей школы.

Обсуждение состояния, проблем и путей реализации этих конвергентных технологий не должно быть монопольно передано в какую‑либо одну организацию.

По материалам: Герман Кричевский Юрий Ткаченко, НГ-Наука

Опубликовано: 12 сентября 2019

Помочь "ЭкоПравде": 2202200361601725 /Сберб.../

Метки: НИЦ КИ НБИКС М.Рокко зелёные технологии.

Комментарии (0)

Что могут построить в Протвино по Указу?

Дневник

Среда, 13 Ноября 2019 г. 21:53 + в цитатник

Европейский расщепительный источник

Вот нечто подобное мыслится и для Протвино

Одним из самых интересных строящихся сегодня научных мегаинструментов является Европейский Расщепительный Источник (European Spallation Source — ESS), который возводится сейчас в шведском городе Лунд. Этот ускорительный источник нейтронов входит в “великолепную четверку” новых установок связанных с нейтронной физикой: реакторов МБИР, JHR и ускорительных IFMIF/EVEDA и ESS.

Но в отличии от трех предыдущих, изучающих свойства материи в мощных нейтронных потоках применительно к ядерным и термоядерным технологиям ESS нацелен на использование нейтронов для тонкого исследования свойств материи. Холодные и ультрахолодные нейтроны являются фантастически мощным зондирующим инструментом — лишенные заряда, они легко проникают сквозь образец, а изощренные методы детектирования и обработки информации позволяют изучать множество статических и динамических явлений на атомном уровне.

Сегодня мы поговорим в основном об инженерной стороне ESS и областях применения этого новейшего приобретения нейтронной физики.

Прежде всего вернемся к названию “Европейский расщепительный (спалляционный) источник”. Спалляцией физики называют процесс, когда энергичная частица “скалывает” с атома мишени “горсть” протонов и нейтронов. Результат такого скалывания или раскалывания — мощный поток нейтронов (протоны тормозятся в материале мишени). Такой метод позволяет получить нейтронную яркость в десятки раз выше, чем в самых мощных реакторах, а так же некоторые фишки вроде профилирования мощности потока по времени и его прерывистость, которая порой нужна физикам.

Что может дать такой источник? Дело в том, что нейтроны уникальный зонд для исследования материи на наномасштабе. Это не заряженные частицы, а значит они легко проникают в любой материл — будь это легкий полимер или тяжелая сталь. Однако нейтроны рассеиваются на за счет взаимодействия с ядром атомов и магнитными моментами, а значит наблюдение дифракционных картин позволяет понять внутреннюю структуру сложных кристаллов, полимеров и прочих регулярных структур. Спектрометрия нейтронов позволяет отслеживать динамические процессы — например множество биомолекулярных процессов, реакцию материалов на механическую нагрузку в масштабе ансамблей атомов, электрохимические процессы в, скажем, литий-ионных аккумуляторах и даже такие неожиданные вещи, как термохимические процессы в процессе сварки. Кроме того нейтрон обладает магнитным моментом и по поляризации нейтронов можно наблюдать множество магнтино-квантовых эффектов — например переход в сверхпроводящее состояние, спиновые явления, квантовые жидкости и прочее. Сегодня нейтронная физика рутинно используется в прикладных исследованиях в молекулярной биологии, создании новых материалов, улучшении свойств аккумуляторов и систем хранения данных, полупроводниковой технологии и разработке новых сверхпроводников. При этом используются в основном тепловые, холодные и ультрахолодные нейтроны.

Наконец, немного отстоящим от вышеперечисленного является “нейтронно-активационный анализ”, неразрушающий метод, позволяющий тонко определить состав образца и пространственное распределение примесей в нем за счет активации (превращения в радиоактивный изотоп при поглощении нейтрона) атомов и последующим гамма-спектроскопическим исследованием их распада.

Необходимость в новом высокотехнологичном нейтронном источнике в Европе объясняется как моральным устареванием реакторных, построенных в 60х-70х, так и чисто физическим их старением их выбытием из строя.

Теперь давайте посмотрим на инженерную суть ESS:

Научный комплекс разделен на 3 части — лабораторию с 22 позициями для научных инструментов с выведенными пучками нейтронов, мишенный комплекс “Монолит”, где рождаются, охлаждаются и распределяются нейтроны и акселератор “Линак”, ускоряющий протоны в мишень, где они “скалывают” нейтроны.

Линейный акселератор ESS работает в импульсном режиме, ускоряя сгусток протонов 14 раз в секунду. Энергия протонов на выходе — 2 ГэВ, а мощность ускорителя в момент прохода сгустка может достигать 125 мегаватт (в среднем же получается всего 5 мегаватт энергии в пучке и 19 потребляемой самим ускорителем). Устоявшаяся на сегодня схема построения таких установок подразумевает разделение на источник ионов, подготовительную “теплую” часть и сверхпроводящий основной ускоритель. Сверхпроводящая часть нужна для создания большей напряженности ускоряющего поля — ведь по мере ускорения протоны все быстрее проходят установку и времени на передачу им энергии становится все меньше. Ускоритель ESS представляет собой вакуумную трубу длиной 602 метра, на которую надеты ускоряющие, фокусирующие и контролирующие элементы.

Следующая фокусирующая структура The Medium Energy Beam Transport (MEBT) длиной 3,9 метра производит согласование в ускорительную секцию выполненную по классической технологии трубок дрейфа The Drift Tube Linac (DTL). Здесь энергия протонов возрастает с 3,6 до 90 МэВ, а длина этой части составляет 32 метра. Ускорение так же происходит электромагнитным полем.

Собственно все современные “большие” ускорители используют один и тот же метод ускорения заряженных частиц сфазированным электромагнитным полем, которое возбуждается мощными радиолампами — чаще всего клистронами. Однако структур, которые передают энергию поля непосредственно ускоряемой материи придумано достаточно много, и главное — не запутаться в них.

После набора достаточной энергии в первой части ускорителя, протоны переходят в систему сверхпроводящих ниобиевых резонаторов разбитых на несколько групп с возрастающей частотой. Сверхпроводимость позволяет достигать высочайших напряженностей электромагнитного поля при небольших потерях. Именно в сверхпроводящих модулях происходит основное ускорение — с 90 до 2000 МэВ. Резонаторы представляют собой полости сложной формы нескольких типов, в которых сосредотачивается электромагнитное поле очень высокой напряженности (до 40 мегавольт/метр) поддерживая ускоряющий потенциал на уровне 15-20 МэВ/метр ускорителя.

Двухполосные и эллиптические резонаторы подключены к группам импульсных клистронов пиковой мощностью порядка 140 мегаватт и вся эта система настроена с наносекундной точностью, что бы создать точное распределение электромагнитных полей вдоль линака. После прохода ускорителя каждый сгусток протонов имеет энергию близкую к 2000 МэВ, длительность в районе 1 миллисекунды, импульсный ток в 62 мА и частоту повторения 14 герц (т.е. протоны есть 1 мс из каждой 71,4).

Этот сгусток на скорости, близкой к скорости света врезается в специальную мишень — 4-х тонное вольфрамовое колесо диаметром 2,5 метра, состоящее из 36 долек и вращающееся с такой скоростью, что каждый следующий импульс протонов приходится в следующую дольку (т.е. порядка 1 оборота за 2,5 секунды).

Протоны раскалывают ядра вольфрама рождая мощный всплекс из разлетающихся обломков, протонов, нейтронов, мюонов и т.п. и т.д. Заряженные частицы тормозятся в самом колесе (тепловая нагрузка на мишень — почти 5 мегаватт, поэтому оно имеет сложную систему охлаждения газообразным гелием) и окружающей стале-бетонной биозащите весом 6000 тонн, называемой “монолит”. Только нейтроны, практически свободно проходящие через материю улавливаются отражающе-замедляющей системой, находящейся над и под колесом.

Это ключевая система комплекса — именно она работает нейтронным “фонарем”, на который смотрят все инструменты ESS. В специально спроектированной полости бериллиевого отражателя расположены полости водного предзамедлителя и основного замедлителя с жидким водородом при температуре 20 К.

“Горячие” изначально нейтроны отдают свой импульс ядрам водорода (в воде или молекулах водорода) остывая до температур в несколько десятков кельвинов. Чем меньше скорость, тем больше длина волны и больше неопределенность положения. Нейтроны охлаждают для того, чтобы их длина волны увеличилась и стала соизмеримой с расстоянием между атомами в изучаемом образце и дифракционная картинка стала различимой. И даже после охлаждения жидким водородом у большинства нейтронов длина волны слишком мала, так что приходится отбирать только ту небольшую их долю, которая относится к «хвосту» максвелловского распределения с сверхнизкими энергиями (спасибо antihydrogen за разъяснение). Собственно при таких температурах длина волны и разрешение нейтронного изображения составляет десятые доли нанометра, т.е. фактически в пределе — единичные атомы.

Четыре бака с водородным замедлителем формирует 4 источника нейтронов, которые выводятся через наборы нейтроноводов (которые представляют собой стальные трубы с многослойным внутренним покрытием специальной формы, работающие фактически зеркальной оптикой).

От фокальных точек замедлителя веером расходятся 42 нейтроновода, 22 из которых будут использоваться на первой фазе работы лаборатории, а еще 20 оставлены на дальнейшие апгрейды. Нейтроноводы имеют длину до 160 метров и проходят через множество устройств: затворы, обеспечивающие нужную “выдержку”, вращающиеся чопперы, нарезающие нужны профиль и обеспечивающие стробоскопический режим для динамических измерений и монохроматоры, перекрывающие нейтроновод последовательно так, что бы до образца и прибора долетали нейтроны только одной скорости (= энергии, т.е. обеспечивающие выделение определенного спектра нейтронов).

Хорошее представление о работе типичный станции с нейтронной оптикой и детектором, определяющим сразу пространственное, амплитудное и спектральное распределение нейтронов провзаимодействовавших с образцом дает вот эта интерактивная картинка.

В настоящий момент для 22 позиций отобрано 16 инструментов, которые группируются по методам исследования. Думаю, интереснее будет посмотреть именно на методы исследования.

В целом работа на таких установках сводится к взаимодействию подготовленного потока нейтронов с образцом и к изучению пространственного, амплитудного и спектрального распределения нейтронов, провзамодействовавших с образцом. Самым простым вариантом является нейтронная камера, сходная с рентгеновской установкой по принципу действия. В лаборатории ESS таким инструментом является ODIN. Он использует принцип “камеры-обскуры”, вооружен монохроматорами и поляризаторами для получения изображений в луче нейтронов разной энергии и поляризации и имеет крайне высокое (единицы мкм на пиксель) пространственное разрешение. Основная направленность прибора — биология, распределение и транспорт водорода в образцах, однако и в инженерии прибор способен приносить пользу — например с помощью него можно наблюдать материаловедение в процессе сварки стали.

Вторым важным методологическим подходом является исследования дифракции нейтронов на регулярной структуре кристаллов, а так же малоугловое рассеивание на пленках — оба эти методы позволяют восстановить по получившимся пикам яркости пространственное расположение атомов в молекулах исследуемого кристалла или пленки. Для этих задач в ESS будет использоваться сразу масса инструментов SKADI и LoKI для изучения пленок и поверхностей методом малоуглового рассеивания, MAGiC для изучения дифракции нейтронов на монокристаллах, HEIMDAL и DREAM для дифракции на порошках, NMX для изучения дифракции на кристаллах больших биологических молекул (например для восстановления структуры молекул белков, как это делается рентгеноструктурным анализом).

Инструмент BEER для изучения одновременно микрокристаллической структуры материалов и их поведения во время работы с анализом характерных энергий взаимодействия. Это пригодится для получения новых волоконных основ композиционных материалов, новых металлических сплавов а так же исследования в области материаловедения аккумуляторов.

Зачастую нейтронные инструменты оборудованы крио-вакуумными сосудами для образцов. В них в свою используются высокотехнологичные держатели для образцов.

Следующей группой приборов являются рефлектометры, изучающие отражение нейтронов от поверхностей образцов. Для ESS это FREIA и ESTIA Эта техника используется для получения информации о плотности, толщине, шероховатости и магнитных свойствах тонких покрытий и пленок, вплоть до атомной толщины. Кроме очевидных применений в инженерной разработке такие инструменты применяются в изучении биологических мембран, например FREIA будет работать с пленками на поверхности жидкости.

Наконец, завершающая обзор техника — спектрометрические исследования представлена самым большим количеством приборов. Спектроскопия позволяет изучать динамику и кинетику атомов в образце, за счет того, что налетающие нейтроны имеют примерно такую же энергию, как энергия связей между атомами в кристаллах и биологических молекулах. Спектроскопия в нейтронной технике бывает прямой, когда образец просвечивается нейтронами с постепенно изменяемой длинной волны и обратной, когда используется “белый” источник нейтронов а спектральный отклик рассчитывается по времени движения нейтронов от образца к детекторам. Прямыми спектрометрами в ESS являются инструментам VOR, C-SPEC (с холодными элементами нейтронной оптики), T-REX, и MIRACLES.

Более сложные спектроскопы обратной геометрии пока будут представлены инструментом BIFROST и VESPA. Последний специализируется на изучении вибрационных мод молекул, что очень интересно для поиска новых высокоэнергетических веществ — топлив, взрывчатых веществ, химий аккумуляторов.

Великолепный комплекс нейтронной физики ESS сейчас находится на этапе строительства зданий, и стройка продлится еще минимум два года. Лишь в начале 2018 года начнется монтаж основного оборудования, а с 2019 планируется поэтапный ввод сначала ускорителя, затем мишени и начиная с 2020 — научных приборов. К 2023 году комплекс должен заработать в штатном режиме, обеспечивая сотни экспериментов каждый год.

По материалам: Habr

Опубликовано: 13 ноября 2019

Метки: нейтрон протонный ускоритель ESS

Комментарии (0)

Мимо Луны не пролетишь

Дневник

Понедельник, 18 Ноября 2019 г. 00:03 + в цитатник

Луна без вариантов

Интерес космических держав к естественному спутнику Земли безальтернативен

(...)

Всеобщий интерес к Луне обусловлен отнюдь не созревшей внезапно у мировых космических держав потребностью в том или ином «селениуме». Сегодня высадка на Луну – практически безальтернативное направление развития пилотируемой космонавтики. Без вариантов. Поэтому, если принять потребность человечества в пилотируемом освоении космоса за аксиому, лунный маршрут вырисовывается автоматически.

Разве что в случае Соединенных Штатов в последние годы все пилотируемые стратегии должны обязательно включать магическую оговорку: «Как промежуточный этап на пути к нашей стратегической цели – Марсу». У этого волшебства много составляющих, но действует оно безотказно. Попытавшись было предъявить устами вице‑президента США Майкла Пенса общественному мнению идею высадки на Луну «первой женщины и следующего мужчины» в качестве самоценной, нынешняя американская администрация уже через несколько дней все осознала, и президент Дональд Трамп сообщил, что Луна по‑прежнему остается частью Марса.

Но Марс – далеко, и даже для NASA непосредственное планирование соответствующей пилотируемой программы – со сроками и ежегодным бюджетом – привело бы к цифрам удручающим. Кроме того, применительно к марсианским экспедициям существуют не решенные до сих пор проблемы биологического характера, связанные с длительностью и интенсивностью космического излучения на межпланетной трассе.

Луна же – «следующий континент Земли». Экспедиция на Луну представляется сопоставимой с первыми трансатлантическими и кругосветными плаваниями эры великих географических открытий. Даже прослеживается занятная параллель: убеждая Изабеллу Кастильскую в целесообразности госфинансирования дальнего морского похода на запад, Христофор Колумб апеллировал к вполне прикладным задачам: найдем альтернативный маршрут в Индию в обход Османской империи, заключим союз с гипотетическим великим ханом монголов, вернем Иерусалим. Вместо пряностей, золота и освобожденного Иерусалима идеалист Колумб в итоге привез в европоцентрический мир новый континент.

В свою очередь, на определенном этапе поиска немедленного прикладного смысла пилотируемой космонавтики, и в особенности – госфинансирования дальнего космического похода к Луне, Колумбы российские в середине нулевых обосновывали актуальность коммерческого использования в термоядерной энергетике изотопа гелий‑3, который можно добывать из лунных пород. Это, впрочем, не сработало. Как добывать, чем возить и как использовать золото и прочие богатства Вест‑Индии, на момент отплытия каравелл было уже известно доподлинно, а в части гелия‑3 имелись как обоснованные сомнения в том, что он окажется востребованным энергетикой, так и практически полный консенсус в части исключительной затратности соответствующей горнодобычи и логистики. В ближайшие десятилетия и в целом в пределах сроков расчета окупаемости соответствующих космических проектов ничего такого не предвидится.

Впрочем, смотря для кого. Расходы на освоение космоса сегодня несут государства за счет средств соответствующих бюджетов в рамках модели, наиболее близкой к модели megascience. В этом смысле Международная космическая станция (МКС) не слишком отличается от Большого адронного коллайдера или исследовательской станции в Антарктиде, например. На выходе получаются фундаментальные научные результаты, повышение эффективности образования и уровня технологического развития в целом – все, что в экономике называется общественными (публичными) благами. Напрямую «расходы на освоение» не окупаются.

Однако в подавляющем большинстве случаев соответствующие государственные контракты на создание и эксплуатацию космической техники выдаются частным компаниям промышленности. Соответственно для промышленников космические контракты являются прибыльными и окупаемыми.

С другой стороны, освоенческий потенциал околоземный орбиты сегодня исчерпан. Это совершенно не значит, что, например, космонавтам на МКС принципиально нечего делать, и надо срочно переориентироваться на лунную программу. Нет. Имея столь дорогостоящий форпост в труднодоступном регионе, его нужно учиться использовать по назначению.

В этом смысле у России, как ни странно, многое впереди, поскольку основные целевые модули к российскому сегменту еще не улетели: МЛМ‑У «Наука» планируется запустить до конца 2020 года, научно‑энергетический модуль – в 2022‑м. Но с точки зрения пространственной экспансии и расширения горизонтов человечества у Земли уже делать нечего.

Таким образом, если человечество хочет продолжать космическую экспансию, то Луна сегодня – безальтернативна. И обсуждать скорее следует не куда лететь, а как: какие международные партнерства следует формировать, как соотносить лунные амбиции с бюджетными и технологическими возможностями и как должно выглядеть целевое – научное и прикладное – наполнение лунных миссий.

Притяжение полюсов

Ключевое слово актуальной лунной науки – «полюса». По данным с автоматических станций, здесь в постоянно затененных областях имеются запасы водяного льда. Поиск кометной органики, анализ состава лунного полярного реголита, исследования изотопного состава воды, кислорода и других элементов станут важным шагом в понимании истории развития Солнечной системы, а возможно, и возникновения жизни.

В отличие от Земли у Луны нет атмосферы, вследствие чего частицы первичного космического излучения свободно достигают ее поверхности. Изучение химического состава таких частиц обеспечит получение целого ряда принципиально новых данных о составе и особенностях энергетического спектра излучения, а также поиск редких, экзотических частиц. Развертывание на лунной поверхности радиообсерватории обеспечит проведение исследований в новом диапазоне спектра электромагнитного излучения. Возможности приема электромагнитных излучений космического происхождения на Земле ограничены окружающей планету ионосферой, которая экранирует радиоволны с частотами ниже 5–10 МГц. Этот частотный диапазон – последний неизученный в спектре электромагнитных излучений, и его исследования могут как принести новые научные результаты, так и обеспечить решение практических задач.

На обратной стороне Луны из‑за экранирования антропогенных электромагнитных волн, идущих от Земли и ее окрестностей, возникают практически идеальные условия для радиоастрономических наблюдений естественных излучений от различных объектов Вселенной.

Значительный интерес для исследователей представляют физические условия на поверхности и в окололунном пространстве, включая свойства лунной пыли, так называемой пылевой плазмы, взаимодействие Луны с солнечным ветром, первичная и вторичная радиация на поверхности и особенности местных магнитных полей. Интересна динамика экзосферы Луны и летучих веществ в составе приповерхностных пород.

Американский астронавт Базз Олдрин стал вторым человеком, ступившим на поверхность естественного спутника Земли.

Этот снимок сделал командир «Аполло-11» Нейл Армстронг. Фото NASA

Выраженный интерес к приполярным регионам обуславливает специфику современных лунных планов, связанную с закреплением участков территории за высадившимися государствами. Регионы «с водой» могут оказаться крайне ограниченным ресурсом. Современное космическое право запрещает присвоение участков территории небесных тел, но не запрещает эксплуатацию соответствующих ресурсов. Плюс к тому активно обсуждается инициатива ЮНЕСКО по присвоению заповедного статуса историческим местам высадки космических аппаратов. Таким образом, даже лунная наука не остается вне политики, и сами направления исследований определяют необходимость решения вопросов правового режима участков поверхности нашего спутника.

Логика и логистика лунной программы

Сегодня возвращение человека к Луне, как ни интегрируй его в марсианские устремления и как ни пристегивай к актуальной социальной повестке («первая женщина и следующий мужчина!»), никак не может быть самоцелью, оправдывающей любые затраты государственного бюджета. А частному капиталу как таковому пока на Луне делать нечего, о чем ниже.

Это только Джон Кеннеди, который в приватных беседах неизменно подчеркивал, что ему сугубо наплевать на научно‑техническую сторону лунной программы, и главное – это восстановить утраченный приоритет Америки, смог с успехом «продать» обществу программу «Аполлон». Сейчас так не получится.

Принципиальный момент – принятие лунной программы обществом в целом, его наиболее значимыми элитами и общественным сознанием. Больше не продается высадка на Луну, реализуемая в тиши секретных заводов анонимными главными конструкторами. Обществом может быть принята только реальная лунная программа, где найдут себя те же элиты – научная, технологическая, военная, инновационная, частный сектор промышленности, политические партии, общество в целом.

И в этом смысле очень показателен проект NASA по привлечению к лунным занятиям частного сектора. Как и в случае с Иланом Маском и проектами коммерческой логистики для МКС, американское космическое ведомство планировало неспешно реализовывать на окололунной орбите станцию Gateway, строить сверхтяжелый носитель SLS и высаживаться на Луну «когда‑нибудь потом», опираясь на развернутую на окололунной орбите серьезную обитаемую инфраструктуру.

Но нет – после выступления вице‑президента США Майкла Пенса на торжествах по случаю 50-летия первой высадки на Луну выяснилось: в космосе Америке предстояло стать снова великой. Это значит – возвращаться на поверхность нашего естественного спутника до 2024 года срочно и однозначно без этих вот всех орбитальных инфраструктурных построений. У Кеннеди же получилось, почему через 50 лет не получится?

в результате фоновый отбор перспективных подрядчиков для лунной логистики по отработанной модели для американского сегмента МКС вдруг приобрел ключевое значение. NASA будет строить по большому счету тот же Gateway плюс финансировать подрядчиков, которые построят посадочный модуль, плюс закажет частным компаниям услуги по логистике – как для Gateway, так и на лунной поверхности.

Таким образом, вновь упорное движение частных компаний по завоеванию новых рынков встретилось с резко меняющимися обстоятельствами государственного уровня.

В прошлый раз (1 февраля 2003 года) – катастрофа «Колумбии», отказ от «Шаттлов» и через некоторое время – охлаждение отношений с Россией. Как следствие, дальнейшая опора на российскую космическую логистику стала малоприемлемой политически. Частный многоразовый космический корабль Dragon (пилотируемый и беспилотный) и грузовой Cygnus оказались весьма кстати, а компания SpaceX выросла до игрока глобальной значимости.

В этот раз решительное политическое руководство США настаивает на срочной высадке на Луне вопреки, в общем, более умеренным планам космического агентства. Значит – самое время привлечь частный сектор по похожей модели. Тем самым лунная программа, несомненно, приобретает существенно больше интересантов и в промышленности, и в обществе.

29 ноября прошлого года NASA официально объявило, что отобрано девять американских компаний, с которыми впоследствии могут быть заключены контракты на доставку на Луну оборудования и научной аппаратуры в ходе подготовки к пилотируемым полетам (программа CLPS, Commercial Lunar Payload Services). Среди будущих партнеров космического агентства как «традиционный» гигант Lockheed Martin, так и сравнительно новые и совсем новые участники космического рынка. 31 мая в рамках CLPS заключены первые три контракта на коммерческую доставку научной аппаратуры и технологического оборудования на поверхность Луны уже в июле 2021 года. Все три компании не входят в число аэрокосмических олигополий. Orbital Beyond, правда, от контракта отказалась, и в списке остались Intuitive Machines и Astrobotic.

16 мая NASA выбрало 11 компаний, которые должны отработать технологии и предложить прототипы пилотируемой посадки на Луну с использованием окололунной станции Gateway. Заключены контракты на полгода общей стоимостью 45,5 млн долл., причем как минимум 20% затрат участники должны покрыть самостоятельно в рамках ГЧП. Реальные контракты будут стоить на несколько порядков больше – сейчас от компаний требуют, по сути, быстро дать предложения и подтвердить свою заинтересованность и компетенции.

14 июня формально начато обсуждение контуров будущего контракта на материально‑техническое обеспечение орбитального комплекса Gateway на коммерческой основе. Предполагаемый объем финансирования – 7 млрд долл. на 15 лет.

Наконец, 30 июля заключены контракты с 19 партнерствами, сформированными 13 американскими компаниями, которым предстоит совместно с научно‑исследовательскими центрами NASA провести работу над перспективными космическими технологиями в области связи, навигации, бортового оборудования, новых материалов, технологий входа в атмосферу, движения в атмосфере и посадки, космического производства и сборки на орбите, космической энергетики, двигательных установок. А вдобавок ко всему – автономного выращивания растений на космических платформах. И конечно же, SpaceX (совместно с Центром им. Кеннеди) взялся отрабатывать технологию вертикальной посадки на Луну больших ракет – интересно, но не остроактуально.

«Русская» и все прочие Луны

Почему мы так много обсуждаем американцев, оставляя в стороне лунные устремления остальных ведущих космических держав?

Дело в том, что сегодня реально планирует конкретные пилотируемые лунные миссии с датами и напряжением нервов только NASA. Европейцы и китайцы периодически анонсируют свою программно‑технологическую готовность в режиме #metoo, но в реальности соответствующие планы и бюджеты отсутствуют. Роскосмос имеет планы высадки лунных автоматов, строит сверхтяжелую ракету и лунную пилотируемую технику на ее основе. В какой‑то момент соответствующие перспективы должны облечься в конкретные планы, особенно – в согласованные с Минфином цифры ежегодных бюджетных назначений. До тех пор обсуждать «Русскую Луну» интересно, но не очень предметно.

Расширение круга участников лунных исследований – это не только свидетельство роста популярности соответствующей науки, но и свидетельство постепенного изменения международной конъюнктуры на будущее, когда речь зайдет о судьбе Договора по космосу и остальных краеугольных элементов международного правового регулирования. Позиция государства, способного работать на поверхности Луны, пусть даже посредством автоматов, будет куда более весома и обоснована при обсуждениях в комитетах ООН, чем общечеловеческие соображения равноправно представленных в международных органах стран, ограничивающих свои национальные интересы атмосферой Земли.

По материалам: Дмитрий Пайсон, НГ-Наука

Об авторе: Дмитрий Борисович Пайсон – доктор экономических наук, кандидат технических наук

Опубликовано: 19 ноября 2019

Комментарии (0)

ЛИНАК-200 ОИЯИ вводится в строй

Дневник

Вторник, 17 Декабря 2019 г. 17:50 + в цитатник

Линейный ускоритель в ОИЯИ вводится в эксплуатацию после модернизации

В Лаборатории ядерных проблем ОИЯИ полным ходом идут работы по вводу в эксплуатацию линейного ускорителя электронов ЛИНАК-200. Предполагается, что он позволит проводить методические исследования создаваемых в ЛЯП и соседних лабораториях детекторов элементарных частиц на тестовых пучках электронов с энергией от 20 МэВ до 200 МэВ в широком диапазоне интенсивности пучка. В перспективе, энергия электронов может быть увеличена до 2 ГэВ.

История создания этой установки в ОИЯИ началась два десятилетия назад во время подготовки проекта синхротронного источника ДЭЛСИ. Для этого из Нидерландов был перевезен в Дубну линейный ускоритель электронов MEA, рассчитанный на энергию 800 МэВ. Как известно, по ряду причин проект ДЭЛСИ не был реализован. Однако работа по монтажу ускорителя MEA в 118 корпусе ЛНФ в зале, первоначально предназначенном для ускорителя ЛИУ-30, продолжилась в рамках работ по участию ОИЯИ в проекте создания Международного линейного коллайдера. Были смонтированы пушка и четыре ускорительных станции из тринадцати, что уже дает возможность ускорять электроны до энергии 200 МэВ. Сам ускоритель находится в отличном состоянии, хотя некоторые узлы и система управления требуют модернизации.

Новый импульс эти работы получили после передачи ускорителя в ЛЯП. В составе научно-экспериментального отдела встречных пучков был сформирован новый сектор линейного ускорителя. Работа по монтажу и наладке ускорителя, оборудование тестовых пучков ведется дружным коллективом под руководством начальника сектора М. И. Госткина и главного инженера установки В. В. Кобеца. В составе коллектива трудятся молодые выпускники МИФИ, Томского политехнического университета и Университета «Дубна».

После проведения ремонта в 118 корпусе линейный ускоритель будет введен в эксплуатацию и на нем будут устроены тестовые пучки электронов с необходимым вспомогательным оборудованием. Ожидается, что это произойдет в течение 2020 года.

Объединенный институт ядерных исследований (ОИЯИ) был создан на основе Соглашения, подписанного 26 марта 1956 г. в Москве представителями правительств одиннадцати стран-учредителей, с целью объединения их научного и материального потенциала для изучения фундаментальных свойств материи. Институт расположен в Дубне, в 120 км от Москвы, в Российской Федерации. Сегодня Объединенный институт ядерных исследований является всемирно известным научным центром, в котором фундаментальные исследования (теоретические и экспериментальные) успешно интегрированы с разработкой и применением новейших технологий и университетским образованием. Членами ОИЯИ являются 18 государств.

По материалам : Атомная энергия 2.0

Опубликовано: 17 декабря 2019

Метки: Ускоритель ЛИНАК-200 ОИЯИ В.Кобец М.Госткин

Комментарии (0)

Повернуть астероид: миссия выполнима

Дневник

Четверг, 19 Декабря 2019 г. 21:27 + в цитатник

Ударный план

Европа официально одобрила миссию по уничтожению астероида

missia_hera (292x163, 24Kb) Как сообщает издание Space.com, Европейское космическое агентство (ESA) во время недавней встречи лидеров космических исследований в испанской Севилье официально одобрило миссию Hera, которая должна оценить результаты испытания миссии NASA по перенаправлению двойного астероида (Double Asteroid Redirection Test).

DART планируется запустить на ракете SpaceX Falcon 9 в июле 2021 года, системы двух астероидов Дидим (Didymos) и Дидимун (Didymoon) она достигнет в октябре 2022 года. Затем аппарат NASA врежется в Дидимун, спутник шириной 165 метров, вращающийся вокруг центрального астероида Дидим шириной 775 метров. Телескопы на Земле задокументируют это воздействие на Дидимун и его орбиту вокруг Дидима, помогая исследователям оценить эффективность стратегии отклонения астероида «кинетическим ударником».

Запуск Hera намечен на 2023-й или 2024 годы, до системы Дидим она будет добираться два года. Европейская миссия будет собирать различные типы данных об астероидах с помощью двух крошечных кубов, называемых кубсатами. Первый, предоставленный шведско-финско-чешско-немецким консорциумом, будет исследовать внутреннюю структуру и состав поверхности обоих астероидов системы. А Juventas, построенный датской и румынской компаниями изучит структуру и гравитационное поле Дидимуна. Кубсат будет сопровождать и миссию DART – это аппарат Итальянского космического агентства размером с портфель под названием LICIA для получения изображения астероидов. Он отделится от DART незадолго до удара по астероиду, за которым будет наблюдать с безопасного расстояния, сразу передавая данные и фотографии на Землю.

По первоначальному плану, всю работу по наблюдению за воздействием аппарата на астероид в реальном времени должно было вести Европейское космическое агентство. Но его программа была отменена. Нынешнему европейскому решению предшествовала кампания #SupportHera, развернутая учеными. Специалисты по астероидам рассматривают миссию Hera как главную часть первой попытки человечества отвести астероид с орбиты.

По материалам Space.com - Марина АСТВАЦАТУРЯН Опубликовано: газета "Поиск" № 50, 2019

Републиковано: 19 декабря 2019

Метки: астероид изменение орбиты Didymos Didymoon миссия DART #SupportHera

Комментарии (0)

Коллайдер в Дубне всё реальнее

Дневник

Среда, 01 Января 2020 г. 23:51 + в цитатник

Коллайдер NICA

начинается монтаж канала транспортировки пучка из Бустера в Нуклотрон

В Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) продолжается процесс создания ускорительного комплекса NICA. В конце декабря начался монтаж канала транспортировки пучков тяжелых ионов из Бустерного кольца в Нуклотрон. Канал будет иметь уникальную змеевидную форму и сравнительно небольшую массу - 40 тонн, - благодаря компактным размерам его магнитной системы. Оборудование канала совместно разработано специалистами ОИЯИ и Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) и изготовлено в ИЯФ СО РАН. Общая сумма контракта составила 261 миллион рублей.

NICА (Nuclotron based Ion Collider fAcility) – это ускорительный комплекс, который создается для изучения свойств плотной барионной материи и кварк-глюонной плазмы – особого состояния вещества, в котором пребывала Вселенная в первые мгновения после Большого взрыва. Комплекс будет представлять собой цепочку ускорителей. Начальный этап ускорения частиц - источники ионов и линейные ускорители; Бустер - промежуточный синхротрон для ускорения и накопления ионов, и Нуклотрон, который обеспечит максимальное ускорение частиц перед инжекцией пучков в основное кольцо коллайдера. Нуклотрон - это базовая установка ОИЯИ, построенная еще в 1992 году, которая также будет встроена в эту систему ускорителей.

Оборудование бустерного синхротрона монтируется в ярме магнита легендарного синхрофазотрона (протонный ускоритель на энергию 10 ГэВ, работал с 1957 по 2002 год), которое обеспечивает дополнительную радиационную защиту. Задача Бустера состоит в том, чтобы накапливать 2*10⁹ ионов золота ¹⁹⁷Au₃₁+ и ускорять их от энергии инжекции 3,2 МэВ/нуклон до 578 МэВ/нуклон. Специалисты ИЯФ СО РАН разработали и изготовили для этой установки несколько ключевых систем: систему электронного охлаждения – для увеличения плотности и уменьшения размера пучков, две высокочастотные станции – для ускорения частиц, а также канал транспортировки пучка ионов из Бустера в Нуклотрон.

«При проектировании канала нам нужно было учесть несколько важных ограничений, - рассказывает заведующий лабораторией ИЯФ СО РАН, кандидат физико-математических наук Андрей Журавлев. – Прежде всего, это сложное взаимное расположение двух установок: они разнесены друг с другом как по высоте, так и по радиусу. Проще говоря, Нуклотрон расположен под Бустером, и имеет больший диаметр, поэтому и форма у канала транспортировки будет необычная - змеевидная».

По словам ученого, сложности добавляли и определенные ограничения в пространстве: длина канала составляет 28 метров, в это расстояние нужно было уместить различное оборудование и, прежде всего, импульсные магниты, составляющие основу ионного канала. Постоянные магниты были бы слишком громоздкими и по размерам, и по массе, сверхпроводящие магниты были бы сложны в эксплуатации и имели бы большой объем из-за криогенного оборудования. Решением проблемы стала концепция ионопровода - принципиальная схема канала на импульсных магнитах, предложенная специалистами ОИЯИ; сотрудники ИЯФ СО РАН разработали этот канал и воплотили «в железе».

Импульсные магниты работают на той же энергии, что и все остальные, но имеют гораздо более компактный размер - таким образом ученым удалось не только вписать необходимое оборудование в ограниченное пространство, но и снизить предполагаемую нагрузку на несущие конструкции двух установок. Для сравнения: сейчас общий вес канала со всем оборудованием не превышает 40 тонн, а в случае использования постоянных магнитов этот показатель вырос бы в несколько раз.

На сегодняшний день специалисты ИЯФ СО РАН уже изготовили и поставили в ОИЯИ часть оборудования, которая будет установлена на участке выпуска частиц из Бустера в канал. Это ударный магнит (кикер), который бьет по циркулирующему пучку в Бустере, меняет траекторию частиц и направляет пучок в канал, один из двух септум-магнитов, которые «подхватывают» пучок в канале, а также вакуумное и диагностическое оборудование. Вторая часть оборудования участка выпуска будет поставлена в конце января, монтаж планируется завершить в начале февраля 2020 года. Остальное оборудование будет поставлено осенью 2020 года, смонтировано и запущено к началу работы с пучком на Нуклотроне и экспериментов на ускоренном в нём пучке.

Работа по созданию ускорительного комплекса NICA ведется с 2011 года, на сегодняшний день в ней принимают участие более 300 ученых из 70 институтов и 32 стран мира. Планируется, что первый пучок на коллайдере NICA появится в 2021 г., а в 2022 г. начнется регистрация событий. ИЯФ СО РАН разрабатывает и поставляет около трети всего оборудования ускорительного комплекса и является одним из ключевых партнеров проекта.

Опубликовано : пресс-служба ИЯФ СО РАН 31.12.2019

Републиковано: 1 января 2020

Метки: ИЯФ СО РАН ОИЯИ NICA а.журавлев

Комментарии (0)

Несмотря на поддержку президента и Совбеза

Дневник

Пятница, 17 Января 2020 г. 21:50 + в цитатник

Не жалейте академиков

Президент РАН Александр Сергеев: Надо вернуть нам право заниматься наукой

Как изменится состав Комиссии по противодействию фальсификации научных исследований РАН? 100 тысяч рублей - плата за звание академика или за работу? Почему, несмотря на поддержку Совбеза, в академии не могут создать центр стратегического прогнозирования? Об этом и многом другом корреспондент "РГ" беседует с президентом РАН Александром Сергеевым.

- Александр Михайлович, после успешно проведенного Общего собрания РАН все же остался некоторый осадок. В СМИ до сих пор не улеглась волна, вызванная ситуацией с комиссией по борьбе с фальсификацией. Её обвиняют в предвзятости, в нарушении положения о работе комиссии и прочих грехах. Ваш комментарий?

Александр Сергеев: Работу этой комиссии и Комиссии по борьбе с лженаукой рассматривал последний в прошлом году президиум РАН. Общее мнение: их деятельность признана полезной и заслуживает благодарности. Они выполняют важную для всей науки задачу: ставят барьер тем, кто пытается играть по нечестным правилам, в том числе в публикационной или диссертационной деятельности. Такие люди дискредитируют науку в глазах общества, показывают молодежи, которая только начинает свой путь в науке, что с помощью "обходных маневров" можно делать карьеру, не утруждая себя серьезными исследованиями.

Сошлюсь только на один из конкретных результатов работы первой комиссии по очищению научно-публикационного поля. За год из наших научных журналов было отозвано более 800 статей, опубликованных с вопиющими нарушениями правил и научной этики, в частности, когда одна и та же статья была напечатана неоднократно с косметическими правками текста (а иногда даже и без них) в разных журналах. Так авторы зарабатывали себе баллы для отчетов по грантам, госзаданию или пополняли диссертационный список.

Накануне выборов новых членов РАН комиссия по борьбе с фальсификацией выявила среди кандидатов тех, кто, по ее мнению, в своей научной карьере иногда пользовался не совсем этическими приемами. Это важная и полезная информация для экспертных групп в отделениях РАН, которые по традиционным правилам академии перед каждыми выборами анализируют состав кандидатов и дают рекомендации для голосования. К сожалению, случилось так, что внутренний документ, предназначенный для отделений академии, был опубликован на сайте комиссии. Это было нарушением регламента её работы и вызвало резонанс в ряде СМИ. После появления этих материалов я сразу же извинился за промах комиссии. Итоговый документ уже содержал информацию, согласованную с экспертами отделений.

- Мне кажется, что в этой истории есть и еще одна сторона для размышления. Раньше СМИ постоянно обвиняли академию в закрытости, в келейности. Теперь мы впервые провели выборы с максимальной открытостью для общества. И некоторые вновь говорят - нет, не то. Может, это издержки роста, которые случаются практически всегда, когда начинается новое дело? Ведь комиссия по фальсификации сформирована только в прошлом году.

Александр Сергеев: Возможно, вы правы. Президиум академии признал, что в работе комиссии были определенные нарушения, и решил внести изменения в ее деятельность, а также обновить состав. Мы намерены предложить минобрнауки разработать альтернативу сообществу "Диссернет", чьи результаты использовались комиссией, в том числе и для анализа публикационной и диссертационной активности кандидатов в члены РАН.

Но, честно говоря, во всей этой истории с комиссиями меня смущает одно обстоятельство. Наверняка вы обратили внимание, что большинство критических публикаций в адрес РАН были явно с политическим подтекстом. Мы это категорически отвергаем. Академия политикой не занимается. У нас нет деления на коммунистов, демократов, красных, зеленых, белых, православных, мусульман, атеистов. Академия наук вообще не про это. Нас объединяет наука.

- Подобные попытки уже были в истории академии, например, можно вспомнить, как академика Сахарова пытались исключить из академии за политические взгляды.

Александр Сергеев: Все верно. Несмотря на сильнейшее давление тогдашнего руководства страны, академия не поддалась, проявила твердость. История все расставляет по своим местам. Скоро страна будет отмечать столетие нашего великого соотечественника. Еще раз повторю, не надо РАН втягивать в политику. Это только вредит науке.

- Сегодня РАН "назначена" главным экспертом всей российской науки. Когда академию наделили таким правом, многие, в том числе и ученые, это единодушно приветствовали. Наконец-то в расходовании выделяемых на науку денег будет наведен порядок. Но прошло время, и слышатся голоса, в том числе и из академического сектора, что РАН взяла на себя неподъемный груз, что с огромным валом проектов сложно справиться. Что ведущие ученые вместо того, чтобы серьезно заниматься своей наукой, вынуждены тратить драгоценное время на экспертизу проектов, многие из которых откровенно слабые. Так что, Александр Михайлович, груз действительно непомерный?

Александр Сергеев: Как это ни парадоксально, по закону с 2013 года РАН не является научной организацией, наш основной вид деятельности именно экспертиза. Так записано и в Уставе академии, за который проголосовало подавляющее большинство её членов. Поэтому когда кто-то говорит, что мы не хотим заниматься экспертизой, что наше главное дело - научные исследования, могу посоветовать одно: читайте Устав.

Сегодня академии даны большие полномочия. Мы должны оценить работу не только академических институтов, но всех организаций, где на исследования тратятся государственные деньги - вузов, госкорпораций, министерств и т.д. Государство нам сказало: уважаемые ученые, остановите расход денег на исследования, где наукой и не пахнет.

- Сколько в стране федеральных организаций исполнительной власти (ФОИВ), которые расходуют средства бюджета на исследования?

Александр Сергеев: Около 60. Да, мы нередко получаем проекты, которые наукой назвать трудно. Видимо, кому-то удобно через эту статью получать и тратить государственные деньги совсем на другие цели. Мы обязаны "ловить" и отсеивать подобные прожекты. По-моему, навести здесь порядок - обязанность настоящего ученого, работа, крайне необходимая стране.

Вообще не надо жалеть академиков, которые участвуют в экспертизе. Ведь за звание они получают каждый месяц от государства по 100 тысяч, а члены-корреспонденты РАН по 50 тысяч рублей. К сожалению, некоторые уверены, что это выплаты за былые заслуги. Я с этим категорически не согласен. В институтах, вузах ученые постоянно работают и получают зарплату за свои исследования. Но являясь еще и членами академии, они должны участвовать в ее работе, в том числе и в экспертной деятельности.

- Но пугает количество экспертиз. Не случайно говорят о вале…

Александр Сергеев: Давайте считать. Всего за год нами проведено около 20 тысяч экспертиз. В РАН около двух тысяч ученых, то есть на каждого в среднем приходится 10 проектов в год. Это вал? По-моему, предмета для серьезного разговора вообще нет. Тем более что тематические отделения академии могут привлекать к экспертизе более широкий круг специалистов, в том числе профессоров РАН.

- Объекты вашей экспертизы многие годы жили спокойно, а тут к ним приходят с какой-то проверкой… Какие у вас складываются отношения? Тем более, как вы сказали, немало проектов довольно слабых, значит, их могут забраковать, лишить денег.

Александр Сергеев: На самом деле отсеять проект совсем непросто. Для этого надо пройти несколько стадий. Если проект слабый, мы возвращаем его авторам. Они имеют право "второго выстрела": могут внести поправки, сменить тематику, сменить состав исполнителей и вновь отправить работу на экспертизу. Если у нас претензии все же остались, то проект рассматривает, скажем, министерство, чей институт представил проект. Если и оно с нами не согласно, собирается согласительная комиссия. Так что окончательное решение принимается после основательного обсуждения, с учетом мнения разных сторон.

В этом году все наши претензии были приняты. Во второй раз мы получили уже вполне разумные планы, тематики, правильно написанные отчеты. Тех, кто дважды удостоился отрицательных оценок, очень немного. Но пока мы работаем в тестовом режиме, в частности, и потому, что у нас нет информационной системы, на которую правительство до сих пор не может найти деньги. Когда экспертная работа будет окончательно выстроена, когда будут сформированы пулы сильных экспертов, тогда надо ставить следующую задачу - проведение более жесткой инвентаризации, чтобы получить детальную и объективную картину, что же на самом деле происходит в нашей науке.

- Кроме оценки сугубо научных проектов в обязанность РАН входит и экспертиза крупных социально-экономических планов. Но вот такой пример. Когда только обсуждалась "мусорная" реформа, в администрации президента страны вас спросили, что может предложить академия. Вы ответили, что в портфеле науки есть интересные проекты по уничтожению мусора, и даже сослались на ведущего специалиста в данной области академика Леонтьева. С тех пор прошло время, уже набирают силу протесты против строительства импортных, очень дорогих мусоросжигательных заводов. Их выбросы, по единодушному мнению российских ученых, даже вреднее, чем сам мусор. Академик Леонтьев сказал мне, что РАН экспертизы заводов не проводила, и вообще методы уничтожения отходов с ней никто не обсуждал. Почему такой больной для сотен тысяч людей вопрос не рассматривал самый авторитетный в стране научный орган? Может, аналогичная ситуация и с другими крупными жизненно важными для страны и людей проектами?

Александр Сергеев: Скажу сразу, что по закону направлять в академию свои проекты обязаны только организации, которые занимаются наукой. Что касается экспертизы социально-экономических проектов, то РАН может их проводить, но для этого требуется государственный заказ. Мы иногда получаем на согласование некоторые подобные планы, стратегии, но это пока разовые случаи. Нет четкой системы.

Напомню, что по закону кроме экспертизы академия должна заниматься прогнозированием социально-экономического развития регионов и страны в целом. Как этот тезис превратить в реальность? Мы предложили создать в Академии новую структуру - Центр научного обеспечения стратегического прогнозирования и планирования. Это команда сильных профессионалов, которая должна постоянно заниматься этой очень сложной и ответственной работой. Ведь речь идет о выборе страной пути развития, о главных приоритетах. Нас поддержали президент страны и Совет безопасности. Казалось бы, вопрос практически решен, центру быть. Но выяснилось, что не все так очевидно. Из министерств, где вопрос согласовывался, мы получили отказы.

- Несмотря на поддержку президента и Совбеза? Почему?

Александр Сергеев: Ответ предельно прост. Как я уже сказал, по закону академия наук не имеет права заниматься научной работой, значит, в таком центре не могут работать научные сотрудники. Нонсенс? Но такова сегодня реальность. Ее очень точно охарактеризовал один из наших ученых. Представьте, что у организации есть цели, задачи и основные виды деятельности. Скажем, цель - летит самолет. Задача - его сбить. Вид деятельности - это пушка. Так вот пушки у нас нет, сбивать нечем.

- Пушки вас лишили, когда академические институты передали в ФАНО, а сейчас они в ведении минобрнауки. Кстати, на недавнем заседании Интеграционного клуба академик Некипелов сказал, что эти изменения привели к отрицательным результатам. Чтобы исправить ситуацию, институты надо вернуть академии. На что Валентина Ивановна Матвиенко, которая председательствует в этом клубе, заметила, что ученые должны разработать эффективную модель развития науки, представить свое видение будущей науки. Что имеется в виду?

Александр Сергеев: Это вопрос к первому пункту Устава РАН, который был принят после реформирования академии. Там сказано: Российская академия наук - это федеральное государственное бюджетное учреждение. Отсюда, согласно Гражданскому кодексу, следует, что статус академии существенно ниже, чем, например, у министерств и ведомств. Поэтому ее мнение не является важным при принятии государственных решений. В этом причина многих проблем при решении важнейших вопросов науки. Ведь за всю многолетнюю историю наука выработала свои специфические правила жизни, взаимоотношений, которые могут быть не вполне понятны тем, кто сегодня принимает важнейшие для науки решения. Более того, нередко принимает, даже не советуясь с учеными. Нам далеко не всегда удается достучаться, объяснить, что данное решение является, мягко говоря, не совсем оптимальным.

Поэтому, чтобы создавать и продвигать модели будущего нашей науки, модели её управления, прежде всего надо вернуть нам статус Государственной академии наук, приравнять его к статусу министерств. Только тогда можно всерьез обсуждать возможности управления наукой со стороны РАН.

- Возможно, именно ситуация со статусом РАН является причиной странной тенденции последнего времени - стремления минобрнауки присоединить академические институты к вузам.

Александр Сергеев: Чуть ли не ежедневно из разных регионов страны мы получаем информацию, что министерство работает с рядом директоров, предлагая академическим институтам войти в состав университетов. Это называется "второй волной реструктуризации". Мы считаем эту тенденцию опасной, потенциально ведущей к уничтожению академического сектора науки в стране. К сожалению, по этому поводу министерство с нами не советуется, и мы не знаем, каковы аргументы чиновников. О каком управлении наукой со стороны РАН в такой ситуации можно говорить.

- Каковы основные задачи РАН в наступившем году?

Александр Сергеев: Я их затрагивал в нашем разговоре.

Первое - укрепить престиж науки и Российской академии наук. Мы будем работать над расширением полномочий РАН, возвращением научной работы в число ее основных видов деятельности, повышением ее юридического статуса до уровня, позволяющего академии реально участвовать в определении и реализации научно-технической политики страны.

800 статей отозвано за год из научных журналов. Они были опубликованы с вопиющими нарушениями правил и научной этики, в частности, когда одна и та же статья напечатана неоднократно с косметическими правками в разных журналах

Второе - согласование и утверждение правительством новой программы фундаментальных исследований на 2021-2035 годы. Ее проект подготовлен и принят на Общем собрании РАН, сейчас он дорабатывается в соответствии с замечаниями и предложениями различных министерств и других организаций. Новая программа, в отличие от предыдущей, адресована не только государственным академиям, но и всем научным и образовательным учреждениям страны, где проводятся фундаментальные исследования.

Третье - запуск проектов и программ полного инновационного цикла в соответствии со Стратегией научно-технологического развития страны. Сейчас отобрано около десяти проектов с заказчиками из реального сектора экономики, которые готовы вложить десятки миллиардов рублей в создание новых технологий и рыночных продуктов на основе новых решений, предлагаемых отечественной наукой.

По материалам: Юрий Медведев, "Российская газета"

Републиковано: 17 января 2020

Метки: РАН А.Сергев основные задачи РАН финансирование науки миннауки

Комментарии (0)

Наше неожиданное "нейтронное будущее"

Дневник

Среда, 05 Февраля 2020 г. 23:11 + в цитатник

"Атомное Сколково" - в деталях

Дневник

Четверг, 06 Февраля 2020 г. 19:18 + в цитатник

В правительство России направлена заявка о создании в Обнинске Атомного Сколково. Симптоматично, что это случилось накануне Дня росийской науки.

Сам проект, над которым почти два года идет напряженная работа, интенсивно продвигает депутат (Госдумы) Геннадий Скляр. Мы расспросили его о деталях проекта.
Скляр. Нам удалось объединить в этом проекте минэкономразвития, миннауки, минздрав, правительство Калужской области, корпорацию «Росатом», Курчатовский научный центр и МИФИ. Иначе нельзя — для технологического прорыва необходимо объединение всех сил. И в ближайшее время, я уверен, мы получим одобрение федерального правительства.

Корр. Атомное Сколково — очень красивое название. Но людям интересны подробности. Какие предприятия станут для него базовыми?
Скляр. Это довольно большой пул организаций, причем не только обнинских. Разумеется, наши главные научные предприятия — в списке: ИАТЭ, МРНЦ, ФЭИ, НИФХИ, «Технология», авиационный кластер, фармкластер. Участником проекта стала корпорация «Росатом», в него вошло Федеральное медико-биологическое агентство...

Корр. Список внушительный. Но все эти структуры, совершенно очевидно, не смогут поселиться на довольно ограниченной территории Обнинского инновационного научно-технологического центра. Что конкретно разместится около ИАТЭ, на базе которого создается ИНТЦ?
Скляр. Речь идет о цельной структуре нового университетского кампуса. В Атомное Сколково — это уже состоявшееся решение — Калужская область передает новое здание технопарка. На этой же территории строится крупнейший в России Госархив: там будут базироваться самые современные цифровые платформы, и обнинские студенты получат возможность работы с ними. Запланированы новый учебный корпус, инжиниринговый центр, научно-клинический центр, центр развития ядерной медицины, полигон малой ядерной энергетики, лаборатории, школа для одаренных детей. Плюс очень мощная социальная инфраструктура, включая университетскую клинику, спортивные комплексы, жилую зону и так далее. Это действительно будет научно-образовательный центр мирового уровня.

Корр. Резиденты Атомного Сколково получат большие налоговые льготы. Многие видят в этом главный и единственный смысл его создания.
Скляр. Согласно закону резиденты ИНТЦ действительно получают «сколковские» преференции — нулевые НДС, налог на прибыль, имущество, землю, возмещение таможенных пошлин, льготное подключение к объектам инфраструктуры, упрощенные процедуры строительства и т.д. Но это только инструмент.
Главный же смысл в другом — в синергии потенциала участников. Обнинск будет питать Атомное Сколково, а там будут созревать прорывные технологии и расти кадры высочайшей квалификации, которые вольются в экономику города, региона и страны.

Корр. Вы сказали о том, что не сомневаетесь в правительственной поддержке Атомного Сколково. На чем базируется эта уверенность?
Скляр. Я уже говорил о двух годах напряженной работы над этим проектом и о том, какие силы удалось в нем объединить. Это серьезная гарантия успеха. Хочу также рассказать, что губернатор Анатолий Артамонов обратился к президенту России с просьбой поддержать создание Атомного Сколково. И Путин выразил одобрение. Он поручил членам правительства, в частности вице-премьеру Татьяне Голиковой, а также помощнику президента Андрею Фурсенко, работу над этим проектом.

По материалам: Наталья Кошелева, НГрегион, 06 февраля 2020

Републиковано: 6 февраля 2020

Метки: Атомное Сколково Обнинск Г.Скляр Н.Кошелева ИАТЭ МРНЦ ФЭИ НИФХИ «Технология» авиационный кластер фармкластер

Комментарии (0)

Научный пейзаж времен "прорыва" и "транзита"

Дневник

Четверг, 13 Февраля 2020 г. 13:06 + в цитатник

Развитие фундаментальных исследований как таковых государство не интересует

В меру скромно, но все же… 8 февраля страна отметила официальный государственный праздник – День российской науки. Учрежден 7 июня 1999 года указом президента РФ Бориса Ельцина, «… учитывая выдающуюся роль отечественной науки в развитии государства и общества, следуя историческим традициям и в ознаменование 275-летия со дня основания в России Академии наук».

8 февраля 1724 года указом правительствующего Сената по распоряжению Петра I в России основана Академия наук. В 1925 году переименована в Академию наук СССР, а в 1991 году – в Российскую академию наук (РАН).

Куда девать РАН

По иронии судьбы РАН прекратила свое существование как научная организация в 2019 году – через 295 лет после основания и через 20 лет после учреждения фактически в её честь профессионального праздника.

Впрочем, это только де-факто. Де-юре РАН не является научным учреждением с 27 сентября 2013 года, когда другой президент РФ, Владимир Путин, подписал закон «О Российской академии наук, реорганизации государственных академий наук и внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации». Парадоксально, но если строго следовать букве закона, то Академия наук теперь может осуществлять только методическое руководство и заниматься экспертной деятельностью. РАН – это Федеральное государственное бюджетное учреждение. Вся система академических институтов (около 500) теперь находится в ведомстве Министерства науки и высшего образования РФ, хотя институтам милостиво разрешили оставить в своих названиях эту аббревиатуру – РАН.

Вице-президент РАН Алексей Хохлов в начале 2018 года в интервью «НГ» заявил: «Российская академия наук сегодня вообще никаких научных тем не ведет. РАН является федеральным государственным бюджетным учреждением, но РАН не является федеральным государственным бюджетным учреждением науки. У нас научных тем нет. У нас другая функция».

Какая же? «Академия наук должна иметь какие-то ресурсы, чтобы влиять на научное руководство институтами. Эта программа реализуется. В том числе через механизм проверки выполнения институтами госзаданий. Но это совершенно не означает, что институты надо ставить под эгиду РАН».

Очень четко ситуацию обозначил академик Александр Некипелов. В конце декабря 2019 года, на заседании правления Интеграционного клуба при спикере Совета Федерации, он отметил, что связь институтов с РАН сохраняется только по инерции, поскольку академия больше уже не является учредителем этих организаций. Некипелов назвал реформу особенно странной в условиях, когда стране нужна наука, и отметил, что ученые себя успокаивают «нелепыми» рассуждениями о расширении функций РАН и появлении у неё экспертной функции или функции контроля над вузами. Эти функции он назвал не реализуемыми в ситуации, когда у Академии наук нет институтов.

«А вице-премьер (Татьяна) Голикова на открытии последнего Общего собрания (ноябрь 2019 года. – А.В.) прямо сказала: вы там занимайтесь экспертной деятельностью, но у институтов есть свои государственные задания, они пусть ими занимаются, и вы не очень сильно их привлекайте к этому делу», – приводит Интерфакс слова академика Александра Некипелова.

Нельзя сказать, что РАН совсем уж опустила руки. Потенциал, «инерционная масса» у этого ФГБУ – «Российская академия наук», все еще внушительный. Например, как раз ровно год назад Президиум РАН принял решение о поддержке поручения президента РФ создать в Санкт-Петербурге научный центр в качестве структурного подразделения РАН. Президент РАН Александр Сергеев тогда отмечал, что вопрос о создании научного центра как отдельного структурного подразделения академии ставился давно.

В Санкт-Петербурге работают 200 членов Академии наук, но до сих пор решения о создании отдельного юридического лица в качестве структурного подразделения РАН не было.

В связи с этим Президиум Академии наук считает решение о создании такого центра «вполне целесообразным». Решено было создать рабочую группу, в которую должны войти представители всех заинтересованных правительственных структур и членов Российской академии наук для того, чтобы определить вопросы финансирования, предложить законодательно-правовое основание для создания такого самостоятельного структурного подразделения РАН.

Цель была понятна: создавая Санкт-Петербургское отделение, РАН пытается заложить некую «капсулу времени», распечатав которую лет через 10–15 можно будет воссоздать Академию наук по сохранившейся «академической ДНК». Такой вариант не исключен. Тем более что, по Уставу РАН, Академия наук осуществляет «полномочия учредителя и собственника имущества, находящегося в оперативном управлении региональных отделений академии».

Правда, с тех пор о результатах деятельности этой рабочей группы не слышно. Но это в принципе академический стиль: получил приказ – не спеши его выполнять, глядишь, обстоятельства изменятся… Так оно и произошло.

21 января премьер-министр РФ Михаил Мишустин представил президенту РФ Владимиру Путину новое правительство страны. Бывшего главу Федерального агентства научных организаций (ФАНО) и теперь уже экс-министра науки и высшего образования РФ Михаила Котюкова сменил Валерий Фальков, поменявший кресло ректора Тюменского государственного университета на министерское.

Эксперты в области научно-образовательной политики уже отметили, что «в пользу назначения Фалькова явно сыграл опыт работы во главе одного из ведущих вузов страны, а также эффективная работа по вектору развития Западно-Сибирского межрегионального научно-образовательного центра мирового уровня (Тюменская область + ХМАО + ЯНАО). «Группа прорыва» окончательно установила универсальные правила игры».

Что это за правила игры, мы узнаем, судя по взятому правительством темпу, скоро. Вот и президент РАН Александр Сергеев поспешил заявить: «Я абсолютно уверен, что РАН удастся выстроить эффективное взаимодействие с новым министром науки и высшего образования Валерием Фальковым. Мы с ним лично знакомы, я был в Тюмени летом 2019 года, видел, какое внимание уделяло руководство Тюменского государственного университета развитию науки. Валерий Фальков – юрист, прекрасно умеющий выстраивать взаимоотношения с различными компаниями. Я считаю, что такое назначение отвечает требованиям времени».

НОЦиональный проект

Как бы ни относиться к РАН, но факт остается фактом: в новейшей истории СССР/России эта организация исследователей (и исследований) выполняла «ядерную», то есть несущую роль во всей конструкции институционального устройства отечественной науки. С ней мог соперничать только научный комплекс отечественного ВПК.

Что создается взамен? В области гражданской науки такой конструкцией, по-видимому, следует считать национальные проекты «Наука» и «Образование».

Национальный проект «Наука», как указывается в его паспорте, оказывает влияние на достижение 6 из 9 национальных целей развития Российской Федерации на период до 2024 года. Наибольший вклад нацпроект вносит в достижение цели по ускорению технологического развития, увеличению количества организаций, осуществляющих технологические инновации – до 50% от их общего числа.

Надо отметить, что по итогам 2019 года кассовое исполнение бюджета НП «Наука» было лучшим среди всех нацпроектов – 98,3%. К 2024 году доля внебюджетных средств в общем объеме нацпроекта должна превысить 50%. Сейчас государство оплачивает примерно 67% расходов на исследования и разработки в стране.

Высокий процент исполнения бюджета нацпроекта «Наука», интенсивное создание Научно-образовательных центров (НОЦ), оказалось слабой гарантией сохранения министерского статус-кво, Михаил Котюков не удержался в министерском кресле.

Хотя в середине прошлого года правительство РФ приняло постановление о НОЦ мирового уровня. Таковых центров будет создано 15 до 2021 года включительно. В 2019 году без конкурса созданы НОЦы в Пермском крае, Тюменской (откуда, напомним, новый министр науки и высшего образования Валерий Фальков), Белгородской, Кемеровской и Нижегородской областях. НОЦы рассматриваются фактически как основная форма реализации нацпроекта «Наука». Недаром губернаторы и ректоры провинциальных университетов выстроились в очередь на обладание (создание) НОЦ в своих регионах. Это реальные бюджеты, гранты, инфраструктура. Другими словами, НОЦ рассматриваются как механизм стимулирования региональной экономики. И даже как «предикатор карьерного прорыва» (на примере того же Фалькова). И это замечательно. Но собственно развитие фундаментальной науки – это не про НОЦ, пусть даже мирового уровня.

Традиционный контраргумент – и на западе от фундаментальных исследований требуется прежде всего spin off – практическая польза. Дело, однако, в том, что к этому spin off в странах с развитой фундаментальной наукой идут, так сказать, с другого конца. Хорошо сформулировала этот принцип немецкий историк, профессор Лондонской школы экономики Кристина Шор в своей статье «Почему наука и демократия обуславливают друг друга»: «…базовая свобода выбора предметов научных исследований – это достижение свободной политической системы, которая должна сохраняться ради многообразия и креативности. Ведь именно благодаря свободе научных исследований укрепляется способность науки и общества к инновациям» (Deutschland Edition, 2019/2020).

Отсюда понятно, что не может гарантировать никакого инновационного развития рост формального показателя – количество статей российских авторов в зарубежных научных журналах. Между тем именно этот показатель – один из основных в нацпроекте «Наука». Миннауки обнародованы такие ориентировки: дополнительно – 70 тыс. научных статей и 25 тыс. патентов ежегодно. Действительно, количество российских публикаций в базе данных Web of Science с 2012 по 2017 год подскочило на 57%. А что в «сухом остатке»?..

Ключевая характеристика результативности инновационной деятельности – показатель удельного веса продукции, основанной на новых и усовершенствованных технологиях, в общем объеме продаж. Институт статистических исследований и экономики знаний (ИСИЭЗ) НИУ ВШЭ представил данные об интенсивности инновационных процессов в России. «В России его величина составила в 2018 г. лишь 6,5%, что соответствует 24-му месту в ранжированном ряде стран ЕС (ниже России – Польша, Болгария, Люксембург и Румыния), – сообщается в отчете ИСИЭЗ. – Высокие значения показателя, вдвое и более превосходящие российский уровень результативности, отмечены в Великобритании (15,5%), Литве (14,7%), Германии (14%), Бельгии (13,6%), Чехии (13%)».

Ничего удивительного, что на прошедшем в январе в Москве Гайдаровском форуме директор по научной работе Института Гайдара Сергей Дробышевский отметил: «Вклад в ВВП от нацпроектов, даже в случае их полной реализации, будет довольно скромным – около 0,5−0,7% в год». При этом, по его словам, нацпроекты могут сыграть другую – сигнальную роль в экономическом развитии страны.

Какие могут быть варианты исправления ситуации?

Атомный фундамент

Очевидно, что фундаментальные и поисковые исследования все больше уходят в структуры военно-промышленного комплекса (ВПК). Ситуацию можно определить как «Атомный проект-2.0» (по аналогии с советским атомным и космическим проектами). Именно отсюда – «обойма» советских Нобелевских премий по физике: Игорь Тамм и Илья Франк (1958), Лев Ландау (1962), Александр Прохоров и Николай Басов (1964) Петр Капица (1978), Жорес Алферов (2000), Виталий Гинзбург (2003).

Смогут ли заменить (повторить) эту модель усилия по созданию НОЦ в рамках национального проекта «Наука» – покажет время. Однако некоторые тенденции уже сегодня настораживают.

В 2017 году исследователи из МГУ им. М.В. Ломоносова и Совет по внешней и оборонной политике (СВОП) оценили уровни наукометрических показателей отечественных авторов по материалам почти 200 тыс. статей. Уровень результативности «среднемирового» ученого в конкретной научной области был принят за 1. Оказалось, что российский ученый, уехавший работать за рубеж, пишет в среднем на 0,9. Оставшийся в России – на 0,3. Уехавший, но вернувшийся обратно – на 0,6. А приглашенный в Россию иностранец – тоже на 0,3. «Таким образом, эффект «неблагоприятной институциональной среды» и потери результативности очень нагляден», – делают вывод авторы исследования.

Отсюда и попытки вытащить экономику за счет развития ВПК. И шаги в этом направлении, кстати, сделаны уже давно.

В конце июня 2018 года президент Владимир Путин подписал указ о создании военного инновационного технополиса «Эра» Минобороны РФ. Технополис площадью 17 га будет располагаться в городе Анапа. Финансирование ключевых инновационных проектов помимо бюджета Минобороны осуществляет Фонд перспективных исследований. Общее руководство научно-исследовательскими проектами возложено на президента Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» Михаила Ковальчука. Более или менее дееспособные сегменты научного комплекса приходится переориентировать на военно-промышленный комплекс. Именно в ВПК собираются все имеющиеся ресурсы. Пригодилась даже ФГБУ «Российская академия наук»…

Так, постановлением правительства РФ от 25 апреля 2019 года № 496 внесены изменения в Устав Российской академии наук, которые касаются задач, целей и осуществляемых академией видов деятельности. В частности, теперь в Уставе РАН отдельной строкой присутствует такой пункт: «11. Предметом деятельности Академии является обеспечение преемственности и координации: …научных исследований, реализуемых в сфере оборонно-промышленного комплекса в интересах обороны страны и безопасности государства…».

Академик Александр Некипелов подытоживает: «Ну, хорошо, решили превратить Академию наук в сообщество ученых – ради бога. Но тогда, может быть, есть смысл подумать о том, чтобы создать более компактную, из лучших институтов, но самоуправляемую организацию, где необязательно бы действовали эти принципы, что академики или членкоры принимают основные решения. Могут и академики, могут и не академики. Но надо думать об этом. Иначе мы просто теряем то, что создавалось в течение очень многих лет».

По материалам: Андрей Ваганов, «НГ-Наука», 12 февраля 2020

Републиковано:13 февраля 2020

Метки: ран исследование экономика политика а.ваганов а.хохлов а.некипелов а.сергеев

Комментарии (0)

Как мало мы знаем о планете Земля

Дневник

Среда, 13 Мая 2020 г. 13:51 + в цитатник

В сооружении возрастом около 6 тыс лет энергополя повернуты на 90 градусов

Боснийская пирамида Солнца

Археологическая экспедиция неподалеку от городка Высоко в боснийских горах отметит летом 15-летие. Возглавляет эти раскопки антрополог, профессор Сам Османагич. В 2005 году он заявил, что им открыты пирамида Солнца высотой 300 м и меньшая – Луны (190 м). Кстати, это на полсотни метров выше Большой пирамиды в египетской Гизе.

Сообщение с энтузиазмом было воспринято фанатами эзотерического знания и прохладно – профессиональным сообществом, а также местными жителями, пасущими овец вокруг поросших лесом пирамид. Османагича это не смутило и не обескуражило. Скептикам он указал, что пирамидальные «холмы» имеют четыре фасетки правильной треугольной формы, соединяющиеся под постоянными углами. Три пирамиды – северо-западная Солнца, восточная Луны и южная Дракона – образуют эквилатеральный, то есть равнобедренный, треугольник.

Треугольники пирамид строго ориентированы в отношении сторон света, как и другие пирамиды мира. К этому можно добавить, что пирамиды Солнца и Луны расположены относительно друг друга так, что отбрасывают тени, своими вершинами указывающие на восход дневного светила в день летнего солнцестояния. Опять же, как одна из щелей между мегалитами английского Стоунхенджа.

Местные жители старшего поколения рассказывали Османагичу, что мальчишками играли в тоннелях, ведущих в сторону пирамид, но потом власти Югославии «законопатили» входы бетонными пробками. Подобного рода тоннели и пустоты есть под многими известными пирамидами мира. Доказать наличие ходов и пещер в окрестностях города Высоко, что в горах, можно было только с помощью раскопок, которые и начались в 2006 году. Труд землекопов пришлось оплачивать из собственных средств, но для исследователя было важно доказать свою правоту эмпирическим путем. На помощь он привлек данные, полученные со спутников, георадаров и от сейсмической разведки. Были также заложены первые траншеи и шурфы.

За ходом археологической разведки следили специалисты – геологи и геофизики, не говоря уже об археологах. На северном фасе пирамиды Солнца были обнаружены артефакты в виде каменных блоков. К работе подключились также университеты разных стран, поскольку Османагич с самого начала объявил проект открытым. Специалисты определили, что блоки не совсем «каменные», поскольку представляют собой геополимер искусственного происхождения, который прочнее бетона и к тому же имеет химический состав, отличный от такового окружающих гор и каменных пород. Результаты анализов еще более уверили открывателя в том, что «его» пирамиды – это искусственные сооружения.

Вскрытые тоннели тоже преподнесли немало сюрпризов. Они образуют сложную сеть подземных ходов километровой длины, соединяющихся друг с другом и с «расширениями»-камерами. Некоторые из коридоров были заполнены каменным «мусором». Расчистка привела к обнаружению мегакерамических блоков массой до 8 т, а также явно обработанных рукой человека камней с проторуническими знаками на них. Был также открыт и мегалит в форме яйца (Egg-shaped), что стало еще одним доказательством правоты Османагича и его гипотезы боснийских пирамид.

Эти находки не поколебали уверенности критиков из европейской Археологической ассоциации, заявляющих о том, что открытие является подделкой. Выступил против известный египетский специалист, для которого признание боснийских пирамид грозит сокращением туристических потоков на берега Нила. В самой бывшей Югославии тоннели объявили подземным «полигоном» для тренировок ее армии, выработками средневековых золотых шахт – несмотря на то что в ходах не обнаружено ни крупицы благородного металла или другого минерала, имеющего какую-то ценность.

Не остаются в стороне и критики, атакующие лично открывателя, не обращающие внимания на добытые им артефакты и вещественные доказательства, выведенные на поверхность его экспедицией.

И это несмотря на то, что экспедиция вот уже полтора десятка лет открыта для всех, кто хочет принять в ней участие, – в отличие от того же Египта, в редчайших случаях допускающего иностранных специалистов к изысканиям. Хотя следует признать, что каждая новая находка широко освещается мировыми СМИ.

Независимые эксперты из разных стран принимают участие в проведении электромагнитных и ультразвуковых исследованиях боснийских пирамид с помощью разных приборов и методов. Полиинтерференционная фотосъемка показала послойное распределение горизонтальных естественных слоев. В пирамиде же Солнца энергетические поля повернуты почти на 90 градусов.

В последние два сезона были открыты новые тоннели, а также тысячи различных предметов, их теперь можно видеть в муниципальном музее, работники которого сотрудничают с Фондом пирамиды Солнца, основанным Османагичем. Добровольцы, участвующие в раскопках, нашли за сезон 2019 года более 3 тыс. предметов, представляющих огромный научный интерес. Среди них – черепки и обломки керамических плиток, «ювелирка» (например, бронзовая подвеска) и монеты, разного рода орудия и каменные артефакты неолитического и римского периодов, а также Средних веков. Относительная и абсолютная датировки позволили оценить время создания тоннеля: 6 тыс. лет. Это отметает всякого рода домыслы и спекуляции относительно боснийских пирамид.

Уже зимой 2019 года после окончания сезона рабочие натолкнулись еще на один вход в тоннель, ведущий в камеру, от которой в разных направлениях идет несколько ходов. Грядущим летом ученые хотят углубиться в новооткрытый тоннель, ответвления от которого идут на юг в направлении пирамиды Солнца – самой большой и древнейшей в мире, как считает Османагич.

По материалам: Иван Сапрыкин, НГ-Наука

Опубликовано: 13 мая 2020

Метки: археология история босния непознанное тайна

Комментарии (0)

Делегация Росатома посетила ОИЯИ

Дневник

Воскресенье, 04 Октября 2020 г. 22:57 + в цитатник

22-23 сентября ОИЯИ посетили представители госкорпорации "Росатом" Ю.А.Оленин, заместитель генерального директора по науке и стратегии, В.И.Ильгисонис, директор направления научных исследований и разработок, а также представители АО "Наука и инновации" ГК "Росатом" А.В.Дуб, первый заместитель генерального директора, и Р.А.Афанасьев, начальник управления.

В ходе визита представители госкорпорации "Росатом" и АО "Наука и инновации" провели встречи с представителями дирекции ОИЯИ и руководством научных лабораторий, ознакомились с научной инфраструктурой Объединенного института. Делегация побывала в Лаборатории нейтронной физики, где гостей приветствовал директор ЛНФ В.Н.Швецов с коллегами. Гости осмотрели исследовательский реактор ИБР-2, а также узнали о направлениях научных исследований лаборатории. В Лаборатории ядерных реакций делегация в сопровождении вице-директора ОИЯИ С.Н.Дмитриева и директора ЛЯР С.И.Сидорчука ознакомилась с Фабрикой сверхтяжелых элементов и исследованиями лаборатории в области синтеза сверхтяжелых элементов. Экскурсию по Лаборатории физики высоких энергий для делегации провел директор ЛФВЭ, лидер мегасайенс проекта NICA В.Д.Кекелидзе. Гости ознакомились с реализацией комплекса сверхпроводящих колец на встречных пучках тяжелых ионов NICA, побывали на стройплощадке проекта, на фабрике сверхпроводящих магнитов.

В заключение визита делегация встретилась с представителями руководства ОИЯИ, гостей приветствовал директор Института академик В.А.Матвеев. Во встрече также принимали участие первый вице-директор Г.В.Трубников, вице-директора С.Н.Дмитриев, В.Д.Кекелидзе и Б.Ю.Шарков, советник директора Г.А.Козлов и научный руководитель ЛЯР Ю.Ц.Оганесян. В ходе встречи стороны отметили ценность общей истории, успешное нынешнее сотрудничество и широкие возможности для его развития, подтвердив обоюдную готовность наращивать взаимодействие. В.А.Матвеев подчеркнул важность подписанного в декабре 2019 года соглашения между ОИЯИ и "Росатомом". Г.В.Трубников заострил внимание участников встречи на необходимости рабочего взаимодействия для эффективной реализации партнерских проектов. В качестве одного из первых практических шагов стороны договорились утвердить состав совместных рабочих подгрупп ОИЯИ - "Росатом" по каждому направлению сотрудничества. Ю.А.Оленин сообщил, что на представителей "Росатома" произвели большое впечатление идея, качество и степень реализации мега-сайенс проекта NICA. В качестве предмета особого интереса представители "Росатома" обозначили опыт ОИЯИ в области прохождения международной экспертизы проектной документации, а также возможности Института в сфере организации науки для текущих и будущих проектов "Росатома" в области нейтронной физики.

Итоги визита делегации "Росатома" прокомментировал вице-директор ОИЯИ академик Б.Ю.Шарков:

- В прошлом году состоялось совместное заседание президиума Научно-технического совета Госкорпорации "Росатом" и дирекции ОИЯИ в расширенном составе. Было подписано соглашение о сотрудничестве, а также заслушаны доклады по пяти основным направлениям научного сотрудничества "Росатом" - ОИЯИ: проект NICA, новый источник нейтронов ИБР-3, наработка изотопов для фабрики сверхтяжелых элементов, ядерная медицина, утилизация и переработка ядерных отходов. Одним из итогов этого заседания стало решение о создании совместного Координационного совета по сотрудничеству, который должен собираться не реже одного раза в год. От ОИЯИ в состав этого комитета войдут ключевые фигуры Института по каждому из направлений. Вместе с предложением по составу Координационного совета мы также направили в "Росатом" предложение о проведении первого заседания для обсуждения хода совместных работ, а также по формированию рабочих подгрупп по каждому из направлений так, чтобы они встречались не раз в год, а чаще для оперативного решения рабочих вопросов. Нынешний визит очень важен, поскольку отражает интерес "Росатома" к сотрудничеству с ОИЯИ.

В ходе этого визита Юрий Александрович Оленин, ответственный за научное направление госкорпорации и разработку стратегии всей атомной отрасли, неоднократно отметил, что "Росатому" очень важен опыт ОИЯИ по организации международного сотрудничества, а также по организации политики коллективного использования больших исследовательских инфраструктур. На него произвел прекрасное впечатление визит на ИБР-2: то, как там организована работа, как распределяется время на нейтронных пучках, как международный комитет осуществляет отбор проектов. "Росатом" построил большое количество реакторов, но организация политики пользователей для проведения научных исследований представляет для госкорпорации отдельную задачу. Также в фокусе внимания делегации была разработка нашего нового реактора ИБР-3 и деятельность Института в области быстрых реакторов. Интерес был действительно большим, было задано много вопросов, и сразу же были предприняты практические шаги - мы договорились в короткие сроки начать работу совместной подгруппы по реакторной тематике, нейтронной физике и физике конденсированных сред.

Фабрика сверхтяжелых элементов, наработка изотопов для экспериментов по синтезу сверхтяжелых элементов также вызвали большой интерес представителей Росатома, которые отметили высокое качество исполнения нового циклотрона DC-280. По этой тематике также вскоре будет запущена работа соответствующей подгруппы.

Ю.А.Оленин в ходе этого визита не раз подчеркивал, насколько его впечатлил визит на строящийся комплекс NICA - и качество работы, и скорость строительства, организация процесса реализации проекта. Выстроенная система международной экспертизы проекта NICA стала предметом особого внимания, поскольку обширный опыт ОИЯИ в этом вопросе является уникальным в Российской Федерации, а "Росатом" планирует вывести целый ряд своих исследовательских реакторов на международный уровень. И здесь наш опыт просто бесценен. Кроме того, на NICA планируется вывод пучка для прикладных исследований, и это еще одна перспектива для сотрудничества.

Другое важное направление сотрудничества - вывоз отработанного ядерного топлива от нашего реактора. "Росатом" здесь является ключевой государственной организацией, ответственной за вывоз, утилизацию и обработку этих отходов в соответствии со всеми стандартами. И здесь немаловажно, что согласно законодательству финансовая сторона этого весьма дорогостоящего вопроса решается по линии федерального бюджета. На этой встрече эта тема поднималась, подтверждение от партнеров из "Росатома" получено, и здесь также будет действовать рабочая подгруппа.

Кстати, этот визит обнаружил, что горизонты нашего сотрудничества гораздо шире обозначенных в Соглашении пяти направлений. В частности, это касается перспективного исследовательского реактора МБИР, который в настоящее время "Росатом" строит в Димитровграде. Это реактор четвертого поколения на быстрых нейтронах, который создается целевым образом для научных и технологических исследований. Запуск реактора намечен на 2030 год, и уже сейчас "Росатом" начинает организацию науки вокруг МБИР. И здесь, обладая огромным опытом, мы получили от "Росатома" интереснейшее предложение принять участие в организации пользовательской политики, научных исследований, координации научной жизни вокруг реактора.

По итогам состоявшегося визита готовится совместный протокол, в соответствии с которым в короткое время мы планируем начать рабочие встречи подгрупп - впереди очень много интересной работы. Один из пунктов протокола касается Координационного совета, о котором мы говорили. Этот совет должен собираться раз в год, и в прошлый раз наша встреча прошла в Москве. Следующую встречу с руководством "Росатома", которая должна состояться еще в этом году, мы хотим предложить провести у нас в Дубне. И есть все основания полагать, что это предложение будет принято с энтузиазмом по той причине, что посетившая нас делегация Росатома получила очень большой заряд новой интересной информации, позволившей увидеть в ОИЯИ серьезного, грамотного и перспективного партнера.

По материалам: Кристина Моисенз, газета ОИЯИ "Дубна - Наука, Содружество, Прогресс" - 1 октября 2020

Метки: Росатом ОИЯИ Ю.Оленин Б.Шарков А.Матвеев NICA МБИР

Комментарии (0)

"МИФИСТы" пойдут по стране. И далее...

Дневник

Вторник, 20 Октября 2020 г. 12:45 + в цитатник

В России модернизируют сферический токамак для удаленной работы

Ученые Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" (НИЯУ МИФИ) модернизируют малый сферический токамак МИФИСТ-0. По их словам, это позволит проводить на нем удаленные работы, в том числе студентам из других регионов, сообщили в пресс-службе вуза.

Токамак — тороидальная камера для магнитного удержания плазмы. Устройство позволяет создать условия для протекания управляемого термоядерного синтеза, который в будущем может стать неисчерпаемым источником энергии для человечества. По словам сотрудника кафедры "Физика плазмы" Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Степана Крата, на текущий момент управление токамака МИФИСТ-0 производится "с рубильника". Нет системы удаленного (через сеть Интернет) управления, часть снятия данных также производится на устройства, не позволяющие непосредственно выводить данные на удаленные хранилища.

"Для управления токамаком удаленно мы разрабатываем, создаем и испытываем многоканальные блоки синхронизации и зарядки, управляемые по сетевым протоколам. Разрабатываем сетевую архитектуру для подключения к программной среде для разработки и запуска распределенных систем управления для научных и экспериментальных установок EPICS, используемой для управления ИТЭР. Также реализуем цифровое удаленное управление оборудованием, которое его по умолчанию не имеет (к примеру, у него аналоговые выводы)", — прокомментировал он.

Ученый отметил, что разработанное устройство — токамак МИФИСТ-0 — помогло перевести учебный процесс на качественно новый уровень. "До недавнего времени лекции и семинары по ряду курсов, связанных с управляемым термоядерным синтезом (УТС), не были подкреплены лабораторными занятиями. Создание на кафедре действующего токамака не только дает непосредственно работающим на нем студентам неоценимый опыт, но и позволяет включить токамак в учебный процесс", — рассказал Крат.

Студенты, участвующие в модернизации в рамках учебно-исследовательской работы, знакомятся с методами диагностики плазмы УТС, принципами действия и устройства токамаков. В будущем они смогут работать на международном проекте ИТЭР, а также на предприятиях и в институтах, вовлеченных в федеральный проект "Технология управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменные технологии".

Кроме того, ученые подчеркнули, что после модернизации токамака резко увеличится его наукоемкость: появится возможность получения на нем принципиально новых данных по физике плазмы.

"Ведутся работы по обновлению тороидального соленоида (катушек тороидального поля), необходимые для достижения более высоких, потенциально рекордных для этого класса токамаков, магнитных полей. Это, в свою очередь, дает надежду получить новые результаты по параметрам плазмы. Также разрабатывается система нагрева плазмы электромагнитными волнами, и ведутся работы по подготовке к созданию второго токамака МИФИСТ-1", — прокомментировал Крат.

По сообщению пресс-службы вуза, в будущем планируется создание учебно-научного центра по тематике УТС международного уровня. Также, потенциально, токамак может быть пущен в малую серию и поставлен в вузы России, а также других стран.

Токамак МИФИСТ-0 был создан коллективом молодых ученых МИФИ, руководством кафедры "Физика плазмы" и Института лазерных и плазменных технологий (ЛаПлаз) НИЯУ МИФИ, Госкорпорацией Росатом в лице АО "Наука и Инновации" и Минобрнауки.

/РИА «Новости»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 19 октября 2020

Метки: Управляемый термоядерный синтез МИФИ С.Крат МИФИСТ-0

Комментарии (0)

Тритиевые батарейки полетят в космос

Дневник

Вторник, 27 Октября 2020 г. 22:55 + в цитатник

"Росатом" изготовил "ядерную батарейку" для космических аппаратов.
Специалисты Научно-исследовательского института неорганических материалов имени академика Бочвара (ВНИИНМ, входит в структуру "Росатома") изготовили опытные образцы источников питания для космоса и авиации.
Как сообщило официальное издание российской атомной отрасли — газета "Страна Росатом", изделия прошли все проверки. Выпущена первая опытная партия. Источник питания работает на тритии — радиоактивном изотопе водорода. Энергия его излучения с помощью полупроводникового преобразователя превращается в электричество. Такие источники нужны для подпитки маломощных электросистем, микроэлектромеханических схем, датчиков измерительных приборов и так далее.
Тритий удобен для создания таких "батареек", поскольку достаточно радиоактивен (период полураспада 12,3 года), но при этом его бета-излучение очень мягкое, не разрушает структуру полупроводниковых материалов, что позволит сохранять рабочие характеристики источника питания в течение 15 лет. Мощность такой российской "батарейки" — 200 нановатт, диаметр 30 миллиметров, а высота — 15 миллиметров.
По словам начальника отдела разработки технологий и оборудования для изотопной продукции ВНИИНМ Александра Аникина, у устройства нет аналогов на российском рынке. На Западе такие же батареи делает американская компания CityLabs. "Наше устройство уступает зарубежному по КПД преобразования: мы принципиально использовали только российские комплектующие, и полупроводниковых преобразователей такого качества, как в США, на отечественном рынке нет. Но удельная активность потока бета-частиц в российских батареях выше", — отметил Аникин.
Производители утверждают, что если бы они использовали американские полупроводники с отечественными источниками, то мощность конечного продукта была бы в два раза выше. В этом они видят потенциал для развития/
(РИА «Новости», «Вести.Ру», «VM.Ru», «Ren.Tv», 26.10.2020).

Комментарии (0)

В Дубну доставили магнит для коллайдера NICA

Дневник

Понедельник, 09 Ноября 2020 г. 19:43 + в цитатник

Эксперимент начнётся через год

В подмосковную Дубну доставили главную деталь для нового российского коллайдера - уникальный сверхпроводящий магнит весом 125 тонн.

Магнит везут с особыми предосторожностями - прибор сверхчувствительный. Двигается большегруз со скоростью два километра в час, маленькие колеса платформы гасят любые толчки и удары. Высота металлического саркофага с учетом платформы – семь с половиной метров.

При перевозке от порта Дубна до экспериментального павильона колонна дважды пересекает высоковольтные линии электропередачи. Поэтому провода на этих участках приподнимают. На время операции часть Дубны обесточена. Дорога до Института ядерной физики заняла больше трёх часов. Вдоль маршрута следования выстроились зрители.

(подробнее о проекте: https://www.liveinternet.ru/users/eco-pravda/post464854145)

Состоит прибор из криостата, то есть стального вакуумного сосуда, внутри которого сверхпроводящая обмотка. Она и создает магнитное поле - 0,5 тесла - это мощнее, чем аналог в швейцарском ЦЕРНе. Ключевой элемент коллайдера NICA изготовили по проекту российских учёных в итальянской Генуе. Работа над образцом велась пять лет. Ещё полтора месяца заняла транспортировка.

Груз весом 120 тонн доставить в Институт ядерных исследований можно было только по морю. В конце октября оборудование прибыло в петербургский порт Бронка. Оттуда через Онежское, Ладожское и Белое озёра, Рыбинское водохранилище и Волгу на барже провели к каналу имени Москвы.

Магнит - сердце уникального устройства, которое собирают в Дубне. С помощью установки NICA ученые намерены (как бы) вернуться на 13 миллиардов лет назад и восстановить хронологию зарождения Вселенной. Для этого столкнут мельчайшие частицы материи – ядра атомов золота. В 500-метровом коллайдере они будут разгоняться до космических скоростей навстречу друг другу.

Установка криостата в лаборатории начнётся, как только в Дубну прилетят итальянские специалисты. Первый пробный запуск коллайдера запланирован в конце 2022 года. К этому моменту институт в Дубне точно станет магнитом для учёных со всего мира. В проекте NICA заняты около 700 физиков из 40 научных центров.7.11.2020)./

«ТВЦентр»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Републиковано: 9 ноября 2020

Метки: ядерная физика Дубна ОИЯИ коллайдер NICA СП-магнит

Комментарии (0)

FAIR постучится в антимиры

Дневник

Четверг, 21 Января 2021 г. 18:59 + в цитатник

Завершен важный этап строительства ключевого элемента будущего Европейского исследовательского центра ионов и антипротонов (FAIR, ФАИР), крупного международного научного проекта, в котором Россия является полноправным участником, сообщил ТАСС специальный представитель "Росатома" по международным и научно-техническим проектам Вячеслав Першуков. .

CCfair_ckour2 (377x265, 97Kb) "В Дармштадте завершены земляные работы и бетонирование основания тоннеля Большого кольцевого ускорителя SIS 100, который станет ключевым компонентом будущей ускорительной установки ФАИР. Сооружение тоннеля на ранее подготовленном основании идет полным ходом несмотря на проблемы, вызванные пандемией COVID-19. Строительно-монтажные работы по сооружению тоннеля планируется завершить в 2021 году", - сказал Першуков.

Он отметил, что с проектом ФАИР научный мир связывает надежды на получение новых ключевых знаний об устройстве и развитии Вселенной. "Потенциал ФАИР трудно переоценить, тем более что работать там будет более трех тысяч ученых со всего мира, в том числе и российские специалисты", - сказал Першуков.

Центр по исследованию ионов и антипротонов (FAIR - Facility for Antiproton and Ion Research, двойной синхротрон с периметром 1.1 км, см.) - строящийся в германском Дармштадте международный ускорительный комплекс. Планируется, что несколько тысяч исследователей со всего мира будут проводить в центре эксперименты по изучению фундаментальных свойств и структуры материи, исследовать эволюцию Вселенной с момента её зарождения.

Конвенция о сооружении и эксплуатации ФАИР была подписана в 2010 году. Сооружают ФАИР участники проекта: Германия, Индия, Польша, Россия, Румыния, Словения, Финляндия, Франция и Швеция. Великобритания присоединилась к проекту в мае 2013 г. в качестве ассоциированного партнера. В соответствии с конвенцией о сооружении и эксплуатации ФАИР и распоряжением правительства РФ, "Росатом" обеспечивает участие России в сооружении ФАИР.

/«ТАСС»/

По материалам (текст): рассылка Центра мониторинга и анализа Росатома

Опубликовано: 21 января 2021

Метки: FAIR Дармштадт

Комментарии (1)

Тем временем на Марсе

Дневник

Вторник, 08 Ноября 2022 г. 22:25 + в цитатник

Метеорит, врезавшийся в Марс, потряс планету

Глыбы водяного льда размером с валун можно увидеть по краю ударного кратера на Марсе, как видно с помощью камеры HiRISE с высоким разрешением на борту орбитального аппарата NASA Mars Reconnaissance Orbiter. Кратер образовался ещё 24 декабря 2021 года в результате удара метеорита в районе Амазонис-Планития. Ученые, изучающие Марс, рассказали о замечательном рождественском подарке, который они получили от планеты в прошлом году.

24 декабря 2021 года метеорит ударил по поверхности Марса, вызвав подземные толчки магнитудой 4, которые были обнаружены космическим аппаратом InSight НАСА, который приземлился на планете четыре года назад, на расстоянии около 2200 миль (3500 километров).

Истинное происхождение этого так называемого марсотрясения было подтверждено только тогда, когда орбитальный аппарат Mars Reconnaissance Orbiter (MRO) смог сфотографировать недавно образовавшийся кратер, образовавшийся в результате удара, когда он пролетел над местом удара менее чем через 24 часа.

Изображение впечатляет, показывая глыбы льда, которые были выброшены на поверхность планеты вокруг отверстия шириной 492 фута (150 метров) и глубиной 70 футов (21 метр).

Этот кратер является самым большим из когда-либо наблюдавшихся с тех пор, как MRO вышел на орбиту Марса 16 лет назад.

И хотя столкновения с метеоритами на Марсе не редкость, "мы никогда не думали, что увидим что-то настолько масштабное", - заявила журналистам на пресс-конференции в четверг Ингрид Добар, работающая в миссиях InSight и MRO.

По оценкам исследователей, сам метеорит имел бы размеры от 16 до 39 футов в поперечнике. Объект такого размера распался бы в атмосфере Земли, прежде чем упасть на землю здесь.

"Это просто самый большой удар метеорита о поверхность, который мы слышали с тех пор, как наука проводила сейсмографы или сейсмометры", - сказал профессор планетологии Филипп Логнон, который участвовал в двух исследованиях, связанных с наблюдением, опубликованным в журнале Science в четверг.

НАСА опубликовало аудиозапись столкновения, которая была сделана путем ускорения вибраций, собранных сейсмометром.

"Полезное" присутствие льда

По словам ученых, ценная информация, собранная при изучении катастрофы, будет способствовать более глубокому изучению недр Марса и истории создания планеты.

Присутствие льда, в частности, "удивительно", - сказал Даубар, который также является соавтором двух исследований.

"Это самое теплое место на Марсе, самое близкое к экватору, мы когда-либо видели водяной лед", - сказала она.

В дополнение к информации, которую это открытие дает о марсианском климате, наличие воды на этой широте, а не только вблизи полюсов, может оказаться "действительно полезным" для будущих посетителей Марса, сказала директор отдела планетологии НАСА Лори Глейз.

"Мы хотели бы высадить астронавтов как можно ближе к экватору", - сказала она, чтобы воспользоваться преимуществами более высоких температур.

"Этот лед может быть преобразован в воду, кислород или водород", - сказал Глейз.

Удар был достаточно мощным, чтобы сгенерировать сейсмические волны как до ядра планеты, так и через ее кору по горизонтали, что позволило изучить внутреннюю структуру Марса. Выяснилось, что кора, на которой находится InSight, менее плотная, чем кора, по которой волны прошли от места кратера.

По словам Брюса Банердта из Лаборатории реактивного движения НАСА, завершение миссии InSight, которая зафиксировала в общей сложности более 1300 землетрясений на Марсе, может наступить в ближайшие пару месяцев из-за ожидаемого скопления пыли на панели солнечной энергии посадочного модуля. Это "печально", - сказал он, отмечая, что зонд работал "чудесно" в течение четырех лет.

Автор Люси ОБУР Вашингтон (AFP)

Метки: Mars Reconnaissance Orbiter Марс метеорит присутствие льда миссия InSight НАСА

LiveInternetLiveInternet

-Рубрики

-Поиск по дневнику

-Постоянные читатели

-Статистика

На 20-м совещании коллаборации RDMS CMS

Частицы, плов, частицы...

По дороге в Самарканд

Чем ответить микромиру?