Открывая заседание, президент РАН Александр Сергеев вспомнил, что появившиеся 100 лет назад ускорители изменили науку и явились очень мощным инструментом для познания природы и создания нужных для человечества приложений. «Ускорители прошли длинный путь – от небольших циклотронов, сантиметров 10 в диаметре, до гигантского Большого адронного коллайдера диаметром в 27 километров», – отметил Сергеев.
Справка «МК». Ускоритель заряженных частиц — это устройство, в котором под действием электрического или магнитного полей ускоряются первичные частицы - электроны или протоны, а также вторичные, рождающиеся при взаимодействии первичных частиц с другими веществами.
Помимо фундаментальных физических исследований потоки заряженных частиц используют в медицине, промышленности, сельском хозяйстве. Ими стерилизуют медицинские приборы, сельскохозяйственную продукцию, увеличивая сроки ее хранения без использования химических веществ, очищают сточные воды.
При помощи ускоренных заряженных частиц создают новые материалы или улучшают свойства уже существующих. К примеру, после обработки ими полиэтилена он становится более прочным.
Пожалуй, одной из главных областей применения ускорителей является радиология, где пучки заряженных частиц используются для диагностики и лечения сложных опухолей.
Академик Борис Шарков вспомнил, что когда-то наша страна была одной из ведущих в области разработки и создания ускорителей: «Первый синхротрон Владимира Векслера, первый наш коллайдер, созданный в 1965 году в Новосибирске, линейный ускоритель, метод электронного охлаждения пучков заряженных частиц, предложенный Гершем Будкером... В Дубне был построен первый в мире синхрофазотрон...». Ученый отметил, что наши специалисты всегда на равных принимали участие в крупных международных проектах.
«Однако за последние 30 лет мы наблюдаем сокращение роли российских центров, связанное с сокращением инструментальной базы, старением и выводом из эксплуатации установок, созданных еще в СССР, - отмечает Шарков. – На фоне этой депрессии процесс затормозился, наметилось отставание по целому ряду направлений, перспективные кадры уезжают на работу за границу, в передовые научные центры. Жизненно важная ядерная медицина, материаловедение зависят сейчас только от иностранных поставщиков».
Сложное положение с ускорителями для лечения онкобольных подтвердил академик РАН, хирург-онколог Андрей Каприн:
«Мы без лучевой терапии не можем обойтись. Это наше самое интересное и сильное оружие, жалко, что оно иностранное. Ни софтов, ни программ … мы не имеем. <...> Конечно, нам нужно продолжать разработки, идти к созданию ионно-протонной терапии. Нам нужно хотя бы 1-2 машины, которые уже сегодня позволили бы лечить пациентов. Достаточно большой их процент сейчас нуждается в супер-прецизионных видах облучения... Но мы никак не можем воевать, к примеру, с саркомой, ну никак. Если бы у нас было ионно-углеродное облучение, мы могли бы взять (в НМИЦ радиологии) больных с саркомой для лечения. А сейчас мы их и в Японию не можем отправить (из-за пандемии)».
Между тем в России еще сохранились выдающиеся школы физиков-ускорительщиков, есть отдельные ускорительные комплексы. К примеру, очень интересное направление развивается в Дубне на нуклотроне с тяжелыми ионами. Они не только разрушают ДНК космонавтов и очень опасны с точки зрения развития онкологических заболеваний, но, как показали последние эксперименты на приматах, способны пагубно влиять и на когнитивные функции, нарушая работу мозга.
Ученые разработали программу развития ускорительной тематики в России, охватывающую весь спектр современных технологий. Предполагается, что она станет настоящим локомотивом, который в условиях санкций запустит производство своей элементной базы, «потянет» за собой создание современной микроэлектроники, СВЧ и вакуумной техники.
Среди флагманских проектов, которые следует активно развивать в стране, выделены ускоритель NIKA (Объединенный институт ядерных исследований в Дубне), новосибирский СКИФ, синхротронный комплекс ВНИИ экспериментальной физики в Сарове для испытания электронной базы и электронной аппаратуры на стойкость к воздействию ионизирующего излучения космического пространства. Отметили ученые также адронный ускоритель в подмосковном Протвино, а также проект «Супер С-Тау фабрики». Это электрон-позитронный коллайдер, который строится на базе Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН. Основная цель экспериментов на будущей установке — изучение процессов рождения очарованных кварков и тау-лептонов (это фундаментальные частицы), поиск новых физических эффектов, не описываемых Стандартной моделью.
По словам Шаркова, помимо развития своих проектов, ученым необходимо сохранять участие в таких крупных международных проектах, как «Futures Cilcular Colliders». Это даст нашей стране доступ к самым передовым технологиям. Если Большой адронный коллайдер имеет диаметр 27 километров, «FCC» займет все 100. Это, по словам академика, совершенно новый уровень ускорителей.
