Совещания

ДЭЛСИ: перспективы исследований

В связи с планами создания источника синхронного изучения и решением Ученого совета Объединенный институт ядерных исследований проводит с 1 по 3 ноября в Дубне Международное рабочее совещание “Синхротронный источник ОИЯИ: перспективы исследований”.

Цель совещания — установление деловых контактов с заинтересованными научными организациями и определение наиболее перспективных направлений будущих исследований. Исследования с синхротронным излучением не проводились до сих пор в Объединенном институте ядерных исследований. Однако, имеется большой интерес к этой области в странах-участницах ОИЯИМ. Это научное направление наиболее близко связано с экономикой стран, что для ОИЯИ как для международного центра имеет первостепенную важность. Создание синхротронного источника может привлечь к ОИЯИ новые научные и промышленные организации и университеты.

В программу работ ОИЯИ в начале 90-х годов был включен проект создания источника СИ, но по известным финансовым причинам не был осуществлен. Проектирование, изготовление и запуск нового ускорителя нереально для ОИЯИ в обозримый период времени, так как его стоимость составит не менее 100 миллионов долларов США, что недоступно для бюджета ОИЯИ. В связи с указанными обстоятельствами, было предложено создать в ОИЯИ синхротронный источник третьего поколения на базе линейного ускорителя и накопительного кольца, безвозмездно передаваемого в ОИЯИ Институтом ядерной физики и физики высоких энергий (Амстердам).

Основные свойства синхротронного излучения:

• непрерывный спектр электромагнитного излучения от инфракрасного до сверхжесткого рентгеновского;
• высокая интенсивность;
• малая угловая расходимость испускаемого излучения в направлении движения излучающих частиц (угловой разброс порядка 1 мрад), сравнимая с расходимостью лазерных пучков;
• высокая степень линейной и круговой поляризации;
• уникальная временная структура с длительностью импульсов менее 0,1 нсек;
• возможность точного вычисления всех характеристик излучения;
• экологическая чистота источника — нет вредных последствий (наведенной активности и т.п.).

В области фундаментальных исследований СИ используется в первую очередь в физике твердого тела, ядерной, атомной и молекулярной спектроскопии, кристаллографии. С его помощью можно получать также высокоэнергичные пучки фотонов для исследования фотоядерных процессов, деления ядер и т.д.

В области прикладных исследований широкое развитие получили следующие направления:

химия: кристаллография протеинов; создание новых полимеров; элементный анализ малых концентраций (менее одной миллиардной доли) с высоким пространственным разрешением (менее 1 микрона); изучение коррозии; катализ;

материаловедение: исследование структуры поверхностных слоев и их электрических, магнитных и оптических свойств; изучение свойств покрытий, нанесенных на стекло; исследование вязкости дизельного топлива; диагностика поведения веществ при больших давлениях; электронная нанолитография;

медицина: создание новых лекарств с помощью направленного воздействия электромагнитного излучения; диагностика коронарных заболеваний и болезни Паркинсона; диагностика и лечение опухолей мозга; микротомография;

структурная биология;

микромеханика: создание миниатюрных клапанов, насосов, датчиков, приводов и др.

Создание новых материалов, лекарств, биотехнологий, прогресс в области медицины немыслимы без широкого применения синхротронного излучения. В настоящее время в мире существует более 70 источников СИ в США, Японии, Франции, Германии, Италии, Швеции, Бразилии, Индии, Китае, Южной Корее, Тайване, Таиланде. Новые источники СИ создаются во Франции в дополнение к уже имеющимся и Швейцарии. В то же время в России можно назвать только два научных центра, где имеются источники СИ, — ИЯФ СО РАН (Новосибирск) и РНЦ “Курчатовский институт” (Москва). Как правило, каждый из зарубежных центров СИ имеет несколько десятков каналов-станций для проведения исследований. В самом современном европейском центре СИ в Гренобле (Франция) будет создан 51 пучок СИ; на источнике ПОХАНГ (Южная Корея) — 32 порта для вывода синхротронного излучения. В Аргоннской лаборатории (США) имеется 42 пучка, а запланировано всего 70 пучков СИ.

Немаловажно, что доступ к европейским источникам СИ требует от пользователей вложения значительных средств. В то же время для стран-участниц в ОИЯИ будут предоставлены льготные условия использования пучков синхротронного излучения. Ученые ОИЯИ и стран-участниц в настоящее время участвую в работах с пучками СИ в других центрах.