Еженедельник
Объединенного института ядерных исследований
(Электронная версия с 1997 года)
Архив Содержание номера О газете На главную Фотогалерея KOI8

№ 12-13 (4052-4053) от 25 марта 2011:

Версия № 12-13 в формате pdf

За строкой Семилетнего плана

"Спрос на пучки Нуклотрона не ослабевает..."

Ученый совет принимает к сведению доклад "Статус проектов Нуклотрон-M и NICA", представленный заместителем директора ЛФВЭ Г.В.Трубниковым. Ученый совет поздравляет дирекцию и коллектив ЛФВЭ с успешным проведением модернизации Нуклотрона и рассматривает это достижение как важный шаг на пути создания установки NICA. (Из резолюции 109-й сессии Ученого совета ОИЯИ)

В канун 55-летия ОИЯИ корреспондент еженедельника Галина МЯЛКОВСКАЯ обратилась к одному из лауреатов премии Правительства РФ в области науки и техники 2010 года заместителю директора ЛФВЭ Александру Дмитриевичу КОВАЛЕНКО с вопросами, предполагающими не только профессиональную оценку развития ускорительной базы лаборатории, но и сугубо личные воспоминания, в том числе и "о будущем".

- В 1957 году был запущен дубненский Cинхрофазотрон. Когда и при каких обстоятельствах вы впервые услышали об этом событии?

- О запуске Cинхрофазотрона узнал из сообщений в центральных газетах. Я, тогда ученик 7-го класса средней школы в городе Симферополе, родители которого не имели отношения к физике, почему-то хорошо запомнил это событие, даже заголовки многих статей, например такой: "Синхрофазотрон строила вся страна!". Было ощущение некоего великого свершения, достигнутого благодаря экстремальным усилиям многих людей. Все это, по-видимому, где-то осело в подсознании, но тогда я и не мог представить себе, что через некоторое время окажусь именно в том месте, где расположен этот самый Cинхрофазотрон, и потом многие годы буду работать вместе с людьми, создававшими этот уникальный ускоритель. Более того, мы, мальчишки - подростки того времени, в большей степени были увлечены авиацией и начинающимся освоением космоса. Ведь запуск первого искусственного спутника Земли - тоже 1957 год и еще более оглушительное мировое достижение той нашей страны.

- В феврале 1967 года, десять лет спустя, вы, студент МИФИ, приехали на практику в ОИЯИ и продолжаете работать с той поры. Помните свои первые впечатления? Об этом времени, золотом веке ядерной физики, немало рассказано в литературе, показано в фильмах. Меня, например, всегда восхищает выставка первого фотолетописца ОИЯИ В.Шустина в 3-м корпусе - удивительные, вдохновленные лица. Видно, что это было время беспредельной веры и безудержных стремлений. Вы это ощущали? Это можно назвать счастьем?

- До сих пор не могу понять, почему я решил поступать именно в МИФИ. Решение ехать в Москву и поступать в "научно-физико-техническое" учебное заведение - это сложилось задолго до окончания школы. В старших классах у нас были очень хорошие преподаватели математики и физики. Они, быть может, не столько были суперпрофессионалами, сколько делали главное: прививали желание заниматься этими дисциплинами, и заниматься не только формально, в рамках школьной программы, но гораздо шире. Поэтому тот, кто хотел, мог получить вполне адекватную для поступления в МГУ, МФТИ, МИФИ и другие престижные вузы подготовку. И золотая медаль за окончание школы у меня была, хотя в те годы это и не давало никаких преимуществ при поступлении, но все-таки...

Решение о МИФИ возникло как-то неожиданно "в последний час", но бесповоротно, несмотря на то, что родители были не в восторге (им в большей степени импонировал МГУ). Я хотел заниматься экспериментальной ядерной физикой и подал документы в МИФИ на факультет "Т", но волей случая оказался на другом факультете, в группе, специализирующейся на электро-физических установках, под которыми понимались ускорители частиц и генераторы плазмы - "термояд". По-видимому, тогда нужно было увеличить выпуск молодых специалистов по физике и технике ускорителей высоких энергий в связи со строительством нового крупнейшего в мире протонного синхротрона У-70 в Протвино. В среде студентов, предвыпускников этой кафедры, попасть на дипломную практику в Протвино считалось престижным, поэтому на комиссии по распределению, когда мне предложили Дубну, я "твердо" сказал, что хотел бы в Протвино. "В Протвино мы вам не предлагаем. Не хотите Дубну, можем предложить Казань или Арзамас", - таков был ответ. Дальнейший спор был бесполезен, и я, хотя и без энтузиазма, но подписал согласие отправиться на преддипломную практику в ОИЯИ.

Был еще момент, о котором хочу вспомнить. Как-то один из студенческих приятелей мне сказал: "Слушай, какой все-таки умный был Векслер - новые методы ускорения частиц предложил". Мы уже тогда знали, что такое открытая Векслером автофазировка и преодоление "релятивистского барьера", но о новых методах тогда еще на лекциях не рассказывали. Я как-то не придал тогда этому большого значения. Векслер - Cинхрофазотрон - новые методы ускорения - Дубна, - все это сложилось для меня в единую цепочку позже, после приезда в Дубну. Как выяснилось, я должен был "практиковаться" в Отделе новых методов ускорения (ОНМУ), тогда входившем в ЛВЭ. В.И.Векслер умер в сентябре 1966 года, за полгода до моего появления в Дубне.

В ОНМУ создавалась модель установки, реализующей новый подход к проблеме получения протонов и тяжелых ионов высоких энергий, суливший в случае успеха беспрецедентное увеличение эффективности ускорения. В отделе царила обстановка большого энтузиазма - период запуска, но, как часто бывает, и не только у нас, "процесс не шел". Виной тому была крайне ненадежная работа разработанного и изготовленного в НИИЭФА линейного индукционного ускорителя электронов ЛИУ-3000, первого звена в коллективном ускорителе Векслера по схеме, предложенной Саранцевым. С этой "горячей точки" и началась моя преддипломная практика и жизнь в Дубне, которая и по сей день здесь продолжается. А проблема ЛИУ была решена, не побоюсь сказать, с моим весьма активным участием, и модернизированные тогда элементы работают до сих пор без проблем.

Это не прошло бесследно. В последующие годы приходилось участвовать в решении многих проблем разного уровня, и всегда рядом были люди и увлеченные, и профессионально очень высокого уровня, и с большим внутренним чувством ответственности, самодисциплины и всего того, что имеет место тогда, когда движущим фактором является истинный интерес. Я думаю, что наличие у человека интереса (не в меркантильном смысле) уже делает его вполне счастливым. Что же касается беспредельной веры и безудержных стремлений - это все-таки преувеличение. Народ, особенно научно-технический, как правило, реалистичен в своих оценках и восприятии.

- В 70-80-е годы был создан Нуклотрон. То есть его сооружение началось как раз на волне того самого энтузиазма, но в 80-х все изменилось. Трудно, долго, тем не менее исследовательская машина была создана. Какой момент для вас был самым радостным в этот период?

- Уточню для начала некоторые формулировки. Нуклотрон - это, без преувеличения, новая эпоха в ускорителестроении. Под "созданием Нуклотрона" следует подразумевать процесс, включающий несколько этапов. Во-первых, формулировка физической проблематики, постановка задачи создания адекватной ускорительной и экспериментальной базы, далее НИОКР по системам, подготовка проекта, его утверждение, реализация и ввод в действие нового комплекса оборудования. Задачи создания в ЛВЭ нового ускорителя, основные научные цели и первые концептуальные представления о будущем Нуклотроне были сформулированы Александром Михайловичем Балдиным и его коллегами в 70-х годах. При этом протонный Синхрофазотрон эксплуатировался в полную силу и последовательно модернизировался, превращаясь в первый ускорительный комплекс релятивистских и поляризованных ядер и возвращая тем самым ОИЯИ роль мирового лидера, теперь уже в области пионерских исследований релятивистских ядерных столкновений. Основываясь на результатах этих экспериментов, в частности, были установлены границы применимости протон-нейтронной модели ядра, тем самым обоснована минимальная энергия пучков Нуклотрона. Параллельно осуществлялся НИОКР по всем системам ускорителя.

Наиболее принципиальным и определяющим многие другие решения было создание магнитных элементов структуры кольца нового синхротрона. Ставка, сделанная А. М. Балдиным на использование в Нуклотроне сверхпроводящих магнитов с не очень большими полями, в конечном итоге привела к созданию недорогой криогенно-магнитной системы нового типа для протонных и ионных синхротронов. При этом уже было не так важно, чтобы "вся страна строила Нуклотрон", достаточно было производственных мощностей Опытного производства ОИЯИ, ЦОЭП ЛВЭ и коллективов ускорительных и производственных подразделений лаборатории. В этом я вижу также стратегически важный результат разработки и создания Нуклотрона - сверхпроводящие протонно-ионные синхротроны для различных прикладных работ можно тиражировать.

Срок непосредственно строительства Нуклотрона от утверждения проекта до завершения сборки машины занял пять лет (1987-1992 гг.). С марта 1993 до 2007 года Нуклотрон работал без модернизации. Конечно, наиболее яркий момент этого периода для меня - получение первых оборотов пучка в камере Нуклотрона. Это произошло в первом же сеансе, в первые моменты его "жизни" - 26 марта 1993 года, примерно в 4 часа утра. Запуск Нуклотрона имел очень широкий резонанс. На семинарах в ряде европейских и американских научных центров, на ведущих международных конференциях мы с удовлетворением докладывали о первых результатах запуска и начале работы Нуклотрона.

Первые "автографы" пучка в Нуклотроне (28 марта 1993 года). А.Д.Коваленко и А.М.Балдин.

- Слово "модернизация" сопровождает самую большую дубненскую базовую установку, можно сказать, всю жизнь. Принцип коллективного ускорения, отпочковавшийся от "генеральной линии", ускорение релятивистских ядер, Синхрофазотрон, Нуклотрон... Что стоит за этими терминами и в чем, по-вашему, причина "долгожительства" ускорителя?

- За перечисленными терминами стоит стремление к получению нового знания (не только в области ядерной физики, но и техники, технологии и в других направлениях) и создание условий для использования этого знания, конечно, во благо. Последние слова хочу особо выделить, так как определение "ядерный" часто вызывает неприятие в обществе: память о бомбе, о Чернобыле, а теперь - новый виток - Япония, реактор "Фукусима-1" и опасность радиоактивного заражения. Но, как справедливо было сказано российским руководством, альтернативы атомной энергетике нет! И еще: атомные электростанции не обязательно должны быть опасными, вопрос в том, как их строить и где. В контексте этой проблемы, по-моему, приобретают исключительно большую значимость работы по изучению возможностей создания подкритических ядерных энергетических установок, работающих совместно с ускорителями протонов или ядер, а также использование и развитие эффективных ускорительных технологий, в частности технологий типа "Нуклотрон".

Действительно, модернизация сопровождает работу нашей базовой установки от рождения, но это необходимая плата за то, чтобы возможности и параметры комплекса соответствовали мировому уровню или его перекрывали. Еще исключительно важно, чтобы за этим стояли вполне конкретные люди, генерирующие идеи, предлагающие необходимые новые решения, и коллектив, их выполняющий. И такие люди у нас есть. Причина "долгожительства" ускорительного комплекса - в его востребованности потребителями: как физиками, так и биологами, медиками, технологами. Несмотря на сложность последних лет, спрос на пучки Нуклотрона не ослабевает.

- Год назад в журнале Nature появилась статья о том, что Большой адронный коллайдер будет последним построенным ускорителем. Сейчас в ЛФВЭ опровергают это мнение...

- Авторы той статьи имеют в виду установки на сверхвысокие энергии. В этом случае магнитные дорожки ускорителей должны достигать сотен и более километров. Напомню: периметр тоннеля, в котором расположено кольцо Большого адронного коллайдера на энергию протонов 7 ТэВ, составляет 27 км, тоннель в Протвино - 22 км. Надо ли строить новые большие ускорители частиц, решат будущие поколения. На мой взгляд - они строиться будут, но далеко не в самое ближайшее время.

Между прочим, у нас с А.М.Балдиным есть опубликованная работа о возможности создания синхротрона/коллайдера на энергию 100 ТэВ в каждом пучке, основанного на технологии типа "Нуклотрон". Тоннель - магнитная дорожка этого ускорителя - проходит вблизи трех географических точек: Протвино - Дубна - Обнинск. Есть еще и Пэватрон на энергию 1000 ТэВ. Комплекс NICA с этими масштабами не конкурирует и опровергнуть сказанное в Nature никак не может. Но тяжелоионный коллайдер NICA позволяет в принципе изучать то, что недоступно ни на коллайдере в ЦЕРН, ни на широко обсуждаемом в последние несколько лет Международном линейном коллайдере, - это релятивистские многочастичные системы с экстремальной плотностью барионной материи. По потенциалу открытий эта область исследований не хуже. И в этой связи NICA имеет все основания претендовать на высокий рейтинг в мировой науке и в международном "клубе" базовых установок в области физики частиц и ядер. На реализации этого флагманского для ОИЯИ проекта в последние три года были сконцентрированы значительные по нашим меркам финансовые ресурсы. Достигнут значимый практический результат - успешно реализован проект Нуклотрон-М и ускорены ионы ксенона, в частности; но предстоящий объем и сложность работ несоизмеримо выше.

- Сегодня мы берем интервью у вас, но говорим о работе большого коллектива, причем не одного поколения специалистов. И не только ОИЯИ, но и ваших московских коллег. Сложилась ли, если можно так сказать, "общность синхрофазотронщиков"? Насколько органично влились в нее свежие молодые силы?

- "Общность синхрофазотронщиков" в данном случае сложилась и принесла хороший результат. В ответ на первую часть вашего вопроса приведу цитату из аннотации нашей конкурсной работы. Да, действительно, усилиями ИТЭФ и ОИЯИ "разработаны, построены, введены в действие и эксплуатируются уникальные тяжелоионные ускорительные комплексы высоких энергий ИТЭФ-ТВН и НУКЛОТРОН ОИЯИ, которые обеспечили в России современную базу как для получения фундаментальных научных знаний о природе ядерных сил, так и для практических применений интенсивных пучков высокозарядных ионов с энергиями в диапазоне 100-4000 МэВ/нуклон в инновационных технологиях гражданского, оборонного и ядерно-энергетического применения. Создание комплексов... осуществлено с использованием взаимодополняющих новаторских технологических решений, превышающих мировой уровень в области генерации интенсивных импульсных пучков высокозарядных тяжелых ионов, создания сверхпроводящих магнитных систем экстремальной динамической магнитной жесткости, достижения предельных параметров по фазовой плотности тяжелоионных сгустков. На комплексах развернуты исследования по приоритетным направлениям развития науки, техники и технологии".

За этим стоит огромная работа большого коллектива, и не одного поколения специалистов, и не только ОИЯИ. Многих, к сожалению, уже нет. Хочется с особенной признательностью вспомнить Алексея Норайровича Сисакяна, который инициировал и "раскрутил" новый виток модернизации ускорительного комплекса Синхрофазотрон - Нуклотрон в будущий комплекс NICA, и молодежь увидела для себя перспективы и проявила к этому интерес.
 


Редакция Веб-мастер