На базе Курчатовского института разрабатывают уникальный по своим характеристикам источник синхротронного излучения «Сила». Он не имеет аналогов в мире. Правительство РФ направило на реализацию проекта 140 млрд рублей.
Революционная установка
Сооружение включает лаборатории, экспериментальные станции, ускорительно-накопительный комплекс, дороги, жилые и технические постройки площадью в 189,4 тыс. кв. м. Диаметр кольца основного накопителя – центрального элемента комплекса – километр.
К 2033 г. синхротрон начнет работать на базе Курчатовского института в подмосковном городе Протвино. По данным правительства, отечественный синхротрон будет самым мощным на планете. Установка будет превосходить по техническим характеристикам все действующие и проектируемые источники синхротронного излучения в мире. Энергия электронов достигне 6 ГэВ (6 млрд электронвольт).
О сложном – попроще
Синхротрон-лазер – это огромный рентгеновский прибор. В его кольцевой вакуумной камере частицы летят со скоростью света, а мощные электромагниты задают им траекторию. Получаемое синхротронное излучения позволяет «просвечивать» любое вещество, вне зависимости от его размера, структуры и состояния.
Его можно сравнить с гигантским фонариком, который светит в 100 тысяч раз мощнее Солнца и позволяет разглядеть структуру нанообъектов. Никакой микроскоп и даже рентген этого не сможет. Его свет проникает везде. Единственное, что может стать преградой для такого луча, – свинец.
Принцип работы
Электронная пушка генерирует излучение. Электроны набирают скорость на малом кольце и вылетают в большое. Магниты по его периметру меняют траекторию так, что на каждом повороте световые пучки вылетают в отдельный канал и попадают на экспериментальные станции.
Получаемый луч фокусируется на образце и позволяет просвечивать его атомную структуру. По принципу работы синхротрон похож на Большой адронный коллайдер, но имеет более прикладное значение и может быть разных размеров.
Такое устройство в Курчатовском институте занимает площадь в 16 квадратных километров. Более портативные используются в археологии, например, чтобы определять древние артефакты, не извлекая их из-под земли. С помощью синхротронного излучения выявляют геологические породы, подлинность произведений искусства и даже проводят терапию онкозаболеваний.
Зачем России «Сила»?
Сейчас в мире примерно 50 синхротронов-лазеров. Два из них в России – в Москве и Новосибирске. Но их мощности не хватает для масштабных научных исследований и открытий, прежде всего, в области биологии и медицины.
Без «Силы» четвертого поколения сложно конкурировать с Западом в развитии био- и нанотехнологий, создавать новые материалы и оборудование, изучать Землю и человеческий организм. Полученные знания об атомарной структуре объектов живой и неживой природы дадут стимул к технологическому прорыву в фармакологии, промышленности, IT-области, энергетике и медицине.
