|
![]() Ускорительные программы НИЦ «КИ» - на НТВВторник, 04 Марта 2025 г. 21:34 (ссылка)
Российские ускорители видят невидимое и позволят уничтожать раковые опухоли Создавать лекарства без побочных эффектов, новые материалы для современных космических кораблей, а также изучать историю в России возможно с помощью ускорителя заряженных частиц. На этих мегаустановках не только решают практические задачи, но и проводят фундаментальные исследования. Кроме того, идет работа над созданием отечественных аппаратов нового поколения. Курчатовский синхротрон — один из самых молодых российских ускорителей. Он запущен в 1999 году, но исследования несколько выходят за пределы понимания того, чем здесь должны заниматься. ![]() Елена Терещенко, ведущий научный сотрудник, начальник лаборатории естественно-научных методов в гуманитарных науках НИЦ «Курчатовский институт»: «Пошли первые работы, чтобы получить скрытую информацию технологическую, связанную с историческим контекстом. Мы начали постепенно внедрять методы современного материаловедения в изучение объектов культурного наследия, по сути, формируя направление исторического материаловедения как таковое». Изначально ускорители элементарных частиц создавались для совершенно других целей — изысканий в области физики высоких энергий и создания оружейного плутония. Но особенность работы ускорителя в том, что попутно он генерирует мощное излучение, в том числе рентгеновское, которое позволило проводить исследования на уровне отдельных атомов. Михаил Ковальчук, президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»: «Это первый на постсоветском пространстве и один из немногих в мире специализированных источников синхротронного излучения. То есть ускоритель построен не для физики высоких энергий, как обычно, а оптимизирован на получение яркого и мощного рентгеновского излучения». Ускорители применяются в совершенно разных областях, начиная от создания лекарств и заканчивая предсказанием свойств новых материалов. Но сегодня объект исследования — старый кувшинчик для масла, который, на первый взгляд, не впечатляет масштабом. Первый этап, по сути, обычная томография. На экране заметны скрытые от глаз швы внутри сосуда, он как бы склеен из нескольких элементов. Денис Журавлёв, хранитель античной коллекции Государственного исторического музея: «Видно, как мастер задумывал этот сосуд, порядок, в котором он соединял элементы. Казалось бы, зачем это нужно? Мы полностью реконструируем технологию его изготовления. Тут что-то другой фактуры. Это, возможно, остатки содержимого. Горлышко узенькое, выковыривать придется осторожно». Следующие этапы изучения проходят с применением синхротронного излучения. Определяют места, где сохранились следы краски, заодно возьмут образец содержимого сосуда и проведут фазовый анализ, чтобы определить минеральный состав, то есть выяснить, что же хранили в бутылочке. Денис Журавлёв: «Для нас, для исторического музея, для меня как для хранителя античных древностей сотрудничество с Курчатовским институтом стало неким волшебством, благодаря которому мы смогли ответить на вопросы, которые мучали нас много лет». Синхротрон универсален, он обрастает десятками станций-лабораторий, каждая для своих задач. Никита Марченков, руководитель Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований: «Изначально в синхротронном зале, когда запускали, было пять станций экспериментальных. Сегодня уже полтора десятка экспериментальных лабораторий работают, еще есть программа развития, около 10 лабораторий будут построены в ближайшие годы». ![]() Владимир Калинин, заместитель начальника отделения ускорительного комплекса Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Частицы попадают в канал, который сейчас модернизируется, и по этому каналу они будут переводиться в экспериментально-клинический ионно-лучевой комплекс, где будут расположены кабины с пациентами». Мишенью для летящих быстрее мысли частиц станет раковая опухоль, которую нужно уничтожить, не повредив здоровые ткани, например, глаз. Владислав Понитков, заместитель директора по инвестиционному развитию Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Ускоритель по факту превращается в медицинский прибор, некое медицинское изделие. Строительно-монтажные работы планируем завершить в 2025 году, суммарная пропускная способность на три медицинских кабины — 600 человек в год». Кажется странным, что использовать исполинский ускоритель, чтобы облучать опухоль, — задача ничтожная при его мощности. Во-первых, если установка уже есть, почему бы ею не воспользоваться. Во-вторых, когда здесь начнут лечить людей, это будет что-то вроде прототипа.
Все же основа новой технологии — пусть и проходящий модернизацию, но синхротрон прошлого века. Блестящий инструмент для решения научных задач, но со своими ограничениями, потому на следующий год запланировано начало строительства нового комплекса. Виктор Егорычев: «Если вы все время модернизируете стеариновую свечу, вы никогда не сделаете лампочку Эдисона. То есть необходим качественный скачок и в науке тоже. Для этого сейчас по указу президента разрабатывается проект, который называется „СИЛА“». «СИЛА» расшифровывается как «синхротрон-лазер». Периметр кольца ускорителя — 1 километр 100 метров. Мощность в 6 гигаэлектронвольт позволяет проникать в объекты глубже, видеть их более детально. Но его главная особенность — таких в России еще не строили — изучать в динамике, как формируются атомные структуры. Михаил Пресняков, начальник управления по созданию исследовательских установок НИЦ «Курчатовский институт»: «Когда вы снимаете объект, он под воздействием лазера разрушается. Видя на уровне единичных атомов, как разрушается структура, вы можете представить, как её собрать обратно». Получается что-то вроде сверхзамедленной рентгеновской съемки, запущенной в обратную сторону. Для чего это нужно? Михаил Ковальчук: «То, что мы делаем повседневно: создание лекарств, создание новых материалов перевести на качественно новый уровень и поддерживать на лучшем уровне в мире, ещё и вырываясь вперед и делая то, чего ещё ни у кого нет. Вот ответ». Новые технологии называются «природоподобными». Они позволят, воспроизводя естественные процессы, создавать материалы с заданными свойствами, в том числе и такие, которые раньше считались невозможными.
![]() Ускорительные программы НИЦ «КИ» - на НТВВоскресенье, 02 Марта 2025 г. 19:26 (ссылка)
Российские ускорители видят невидимое и позволят уничтожать раковые опухоли Создавать лекарства без побочных эффектов, новые материалы для современных космических кораблей, а также изучать историю в России возможно с помощью ускорителя заряженных частиц. На этих мегаустановках не только решают практические задачи, но и проводят фундаментальные исследования. Кроме того, идет работа над созданием отечественных аппаратов нового поколения. Курчатовский синхротрон — один из самых молодых российских ускорителей. Он запущен в 1999 году, но исследования несколько выходят за пределы понимания того, чем здесь должны заниматься. ![]() Елена Терещенко, ведущий научный сотрудник, начальник лаборатории естественно-научных методов в гуманитарных науках НИЦ «Курчатовский институт»: «Пошли первые работы, чтобы получить скрытую информацию технологическую, связанную с историческим контекстом. Мы начали постепенно внедрять методы современного материаловедения в изучение объектов культурного наследия, по сути, формируя направление исторического материаловедения как таковое». Изначально ускорители элементарных частиц создавались для совершенно других целей — изысканий в области физики высоких энергий и создания оружейного плутония. Но особенность работы ускорителя в том, что попутно он генерирует мощное излучение, в том числе рентгеновское, которое позволило проводить исследования на уровне отдельных атомов. Михаил Ковальчук, президент Национального исследовательского центра «Курчатовский институт»: «Это первый на постсоветском пространстве и один из немногих в мире специализированных источников синхротронного излучения. То есть ускоритель построен не для физики высоких энергий, как обычно, а оптимизирован на получение яркого и мощного рентгеновского излучения». Ускорители применяются в совершенно разных областях, начиная от создания лекарств и заканчивая предсказанием свойств новых материалов. Но сегодня объект исследования — старый кувшинчик для масла, который, на первый взгляд, не впечатляет масштабом. Первый этап, по сути, обычная томография. На экране заметны скрытые от глаз швы внутри сосуда, он как бы склеен из нескольких элементов. Денис Журавлёв, хранитель античной коллекции Государственного исторического музея: «Видно, как мастер задумывал этот сосуд, порядок, в котором он соединял элементы. Казалось бы, зачем это нужно? Мы полностью реконструируем технологию его изготовления. Тут что-то другой фактуры. Это, возможно, остатки содержимого. Горлышко узенькое, выковыривать придется осторожно». Следующие этапы изучения проходят с применением синхротронного излучения. Определяют места, где сохранились следы краски, заодно возьмут образец содержимого сосуда и проведут фазовый анализ, чтобы определить минеральный состав, то есть выяснить, что же хранили в бутылочке. Денис Журавлёв: «Для нас, для исторического музея, для меня как для хранителя античных древностей сотрудничество с Курчатовским институтом стало неким волшебством, благодаря которому мы смогли ответить на вопросы, которые мучали нас много лет». Синхротрон универсален, он обрастает десятками станций-лабораторий, каждая для своих задач. Никита Марченков, руководитель Курчатовского комплекса синхротронно-нейтронных исследований: «Изначально в синхротронном зале, когда запускали, было пять станций экспериментальных. Сегодня уже полтора десятка экспериментальных лабораторий работают, еще есть программа развития, около 10 лабораторий будут построены в ближайшие годы». ![]() Владимир Калинин, заместитель начальника отделения ускорительного комплекса Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Частицы попадают в канал, который сейчас модернизируется, и по этому каналу они будут переводиться в экспериментально-клинический ионно-лучевой комплекс, где будут расположены кабины с пациентами». Мишенью для летящих быстрее мысли частиц станет раковая опухоль, которую нужно уничтожить, не повредив здоровые ткани, например, глаз. Владислав Понитков, заместитель директора по инвестиционному развитию Института физики высоких энергий НИЦ «Курчатовский институт»: «Ускоритель по факту превращается в медицинский прибор, некое медицинское изделие. Строительно-монтажные работы планируем завершить в 2025 году, суммарная пропускная способность на три медицинских кабины — 600 человек в год». Кажется странным, что использовать исполинский ускоритель, чтобы облучать опухоль, — задача ничтожная при его мощности. Во-первых, если установка уже есть, почему бы ею не воспользоваться. Во-вторых, когда здесь начнут лечить людей, это будет что-то вроде прототипа.
Все же основа новой технологии — пусть и проходящий модернизацию, но синхротрон прошлого века. Блестящий инструмент для решения научных задач, но со своими ограничениями, потому на следующий год запланировано начало строительства нового комплекса. Виктор Егорычев: «Если вы все время модернизируете стеариновую свечу, вы никогда не сделаете лампочку Эдисона. То есть необходим качественный скачок и в науке тоже. Для этого сейчас по указу президента разрабатывается проект, который называется „СИЛА“». «СИЛА» расшифровывается как «синхротрон-лазер». Периметр кольца ускорителя — 1 километр 100 метров. Мощность в 6 гигаэлектронвольт позволяет проникать в объекты глубже, видеть их более детально. Но его главная особенность — таких в России еще не строили — изучать в динамике, как формируются атомные структуры. Михаил Пресняков, начальник управления по созданию исследовательских установок НИЦ «Курчатовский институт»: «Когда вы снимаете объект, он под воздействием лазера разрушается. Видя на уровне единичных атомов, как разрушается структура, вы можете представить, как её собрать обратно». Получается что-то вроде сверхзамедленной рентгеновской съемки, запущенной в обратную сторону. Для чего это нужно? Михаил Ковальчук: «То, что мы делаем повседневно: создание лекарств, создание новых материалов перевести на качественно новый уровень и поддерживать на лучшем уровне в мире, ещё и вырываясь вперед и делая то, чего ещё ни у кого нет. Вот ответ». Новые технологии называются «природоподобными». Они позволят, воспроизводя естественные процессы, создавать материалы с заданными свойствами, в том числе и такие, которые раньше считались невозможными.
![]() Негромкое назначениеСреда, 22 Мая 2024 г. 12:48 (ссылка)
Дополнение от 22.05.2024 В сети ничего не пропадает бесследно. Вот скриншот от кадровой страницы ИТЭФа за 2017 год:: Егорычев Виктор Юрьевич - кандидат физико-математических наук. Дата и место рождения: Дата и место рождения: 1969 год, город Норильск. В 1994 году окончил факультет экспериментальной и теоретической физики Московского инженерно-физического института. После окончания института был принят в аспирантуру МИФИ. В 2006 году поступил в Институт теоретической и экспериментальной физики. В течение ряда лет принимал участие в эксперименте HERA-B, в настоящее время является координатором участия российских групп в эксперименте LHCb. Автор более 200 публикаций. Область научных интересов – физика высоких энергий, физика адронов. см. здесь
![]() Фундаментальной ядерной физике - развиватьсяВоскресенье, 19 Ноября 2017 г. 23:44 (ссылка)
От теории - к вероятности Как представить себе бесконечную Вселенную? Как и из чего образовалась материя? Что такое антиматерия? На подобные вопросы ищут ответы ученые, которые занимаются фундаментальной ядерной физикой. Об этих и других тайнах мироздания мы поговорили с директором ИТЭФ - Института теоретической и экспериментальной физики НИЦ «Курчатовский институт» Виктором Юрьевичем Егорычевым. ![]() - Территория нашего института находится в парковой зоне, в месте, которое раньше называлось усадьба Черемушки. Первая запись о нем относится к 1637 г. На территории есть замечательный пруд, великолепное первое здание (см.) с колоннами, где жила семья Меншиковых. Еще здесь есть домовый храм, сейчас мы его восстанавливаем. - С чего начинался ИТЭФ? - В прошлом году мы отметили 70-летие. У истоков института стоял А.И. Алиханов, соратник И.В. Курчатова. Основной целью, стоявшей перед Лабораторией № 3, которая вышла из недр Лаборатории № 2 (как тогда назывался Курчатовский институт) было создание тяжеловодного реактора. Именно эта задача долгие годы была для института ключевой. Реактор был создан и запущен в течение трех лет, на базе этого прототипа впоследствии были построены промышленные тяжеловодные реакторы, в частности чехословацкий реактор «Мирный». Постепенно сфера деятельности института расширялась, и со временем основным направлением стала теоретическая физика. Основу теоретического отдела заложил Л.Д. Ландау, а затем его руководителем стал И.Я. Померанчук. В 1998 г. в институте была основана ежегодная международная премия им. И.Я. Померанчука. Премия присуждается за теоретическую работу. Каждый год её лауреатами становятся два физика-теоретика — иностранный и российский. Премия, как правило, присуждается в ноябре, так что в этом месяце мы будем награждать лауреатов 2016 г. Ими стали профессор Принстонского университета Кертис Каллан и сотрудник нашего института профессор Ю.А. Симонов. В 2010 г. все вернулось на круги своя: ИТЭФ вновь вошел в состав Курчатовского института (ныне НИЦ «Курчатовский институт»). - Какие еще исследования проводятся в вашем институте? - Кроме теоретической физики у нас сформировано большое направление физики ускорителей. На территории института был создан прототип Протвинского ускорителя У-7 (на 7 ГэВ). Потом его модернизировали до У-10, увеличив энергию пучков с 7 до 10 ГэВ. Сам протвинский Институт физики высоких энергий, сегодня всемирно известный, первоначально был филиалом нашего института, а сейчас также входит в состав НИЦ «Курчатовский институт» (c запущенным в 1967 году ускорителем У-70 - до сих пор крупнейшем в нашей стране). Так что здесь мы наблюдаем своеобразную цепочку институтов, «вылупившихся» в свое время друг из друга, и можно сказать, что родоначальник советского атомного проекта Курчатовский институт был своеобразным инкубатором почти всех ядерно-физических институтов страны. Как известно, есть время разбрасывать камни и время их собирать, так что в процессе создания Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» с 2008 г. для решения новых задач опять консолидируется ядерно-физический потенциал страны. Кроме того, у нас есть большое направление, связанное с экспериментальной физикой. Это и эксперименты, которые проводились на нашем ускорителе, это и участие во многих международных проектах. - Каких именно? - Главным образом это участие в работе Большого адронного коллайдера (БАК) в CERN, в строящемся близ Дармштадта (Германия) ускорительном комплексе FAIR, во многих нейтринных экспериментах. Нейтринные эксперименты характерны тем, что они не концентрируются в одном месте, а распределены по разным частям света — у нас в России, в ряде стран Европы, в Японии и в США. Сейчас НИЦ «Курчатовский институт» совместно с МИФИ строит двухфазный нейтринный детектор РЭД-100 на жидком ксеноне. Мы принимаем участие также в работе на нейтринном детекторе, который находится на Калининской АЭС, — это группа профессора А.С. Старостина из нашего института. Мы участвуем и в германском эксперименте GERDA, и в итальянском эксперименте OPERA. - Расскажите, пожалуйста, подробнее об участии вашего института в работе БАК.
Интересна история с электромагнитным калориметром, установленном на детекторе LHCb. Он устроен по принципу шашлыка — в нём чередуются пластины свинцовых размножителей и сцинтилляционные пластины. Первоначально он был разработан для ускорителя на площадке НИЦ «КИ - ИФВЭ» в Протвине. Теперь этот «шашлык» пробуют в CERN. Прежде, совместно с японскими коллегами, наши ученые работали в проекте по изучению вещества и антивещества, а также по изучению CP-нарушений. Такой же проект реализуется на детекторе LHCb, и мы в основном переключились туда. - Перед запуском Большого адронного коллайдера было много слухов, протестов. Вам было страшно при его запуске? - Ускоритель частиц на встречных пучках (кстати, базовый принцип был предложен и впервые реализован академиком Г.И. Будкером ещё в 1965 г.), предназначенный для изучения продуктов их соударений, называется коллайдером. Самый мощный коллайдер — БАК. Но энергия космических лучей гораздо больше, чем та, которую он способен вырабатывать. И наша Вселенная, Земля в том числе, миллиарды лет подвергается воздействию космических лучей. Так что слухи про катастрофу — удачный пиар-ход, привлекший к коллайдеру и CERN повышенное внимание. В чем-то нашей науке и научной журналистике на этом примере можно поучиться, как привлекать деньги на научные исследования, вот так «пугая» налогоплательщика. - Об эксперименте HERA-B пишут, что детектор был не просто инновационным, но предвосхитил Большой адронный коллайдер. Что это был за эксперимент? - HERA-B был пионерским по изучению В-физики на протонных машинах. Эксперимент, в котором участвовал наш институт, проводился в Германии, в Гамбурге. Для HERA-B нами был создан один из самых больших на тот момент в мире калориметров. Калориметры — это устройства, которые полностью поглощают частицу, чтобы измерить её энергию. Целью эксперимента было изучение свойств материи и антиматерии. Объект изучения — частицы, состоящие из легкого кварка и тяжелого прелестного кварка. Опыт, приобретенный за время эксперимента HERA-B, оказал большое влияние на выбор трековых детекторов для экспериментов на Большом адронном коллайдере и на всю концепцию эксперимента LHCb. - Почему для научного мира имеет такое значение, что антиматерии крайне мало? - Не мало. Не видно значимого количества антивещества. Один из нерешенных теоретических вопросов в физике на сегодня — почему Вселенная состоит в основном из материи, а не из равных частей вещества и антивещества. Для возникновения такого дисбаланса должны быть причины. Ответ на этот вопрос мы надеемся найти в процессе эксперимента LHCb. - Сейчас используют термин «новая физика». Что это такое? - Это термин, который обозначает физику вне стандартной модели. - Разве обнаружение в 2012 г. бозона Хиггса не подтвердило стандартную модель? - Стандартная модель предсказала существование бозона Хиггса. Однако есть ряд указаний на ограниченную применимость стандартной модели и на существование новой физики за её пределами. Среди них как раз и неспособность объяснить существующее преобладание вещества над антивеществом. - Что изменилось для вашего института после его вхождения в НИЦ «Курчатовский институт»? - В 2008 г. был подписан указ президента РФ о пилотном проекте по созданию Национального исследовательского центра «Курчатовский институт», куда вошли сам Курчатовский институт, /годами позже/ Институт физики высоких энергий, петербургский Институт ядерной физики и наш Институт теоретической и экспериментальной физики. А в 2016 г. к нам добавились еще крупнейший материаловедческий институт страны ЦНИИ КМ «Прометей» и Институт химических реактивов и особо чистых химических веществ (ИРЕА). Так что все вместе мы представляем собой крупнейшую национальную лабораторию страны с экспериментальной базой мирового уровня, уникальным опытом исследований в самых разных областях: от ядерной медицины до выращивания белков в космосе, создания новых материалов для ядерных реакторов, сверхпроводимости, когнитивистики и т.д. Это все позволяет нам, конечно, вести междисциплинарные исследования на новом уровне, развивая и новую энергетику, природоподобные технологии, продолжая развивать фундаментальную ядерную физику. - Какие нынешние работы института вы считаете самыми важными? - Мы работаем по программе совместной деятельности институтов, входящих в НИЦ «КИ», которая утверждается правительством РФ каждые три года. В рамках этой программы мы развиваем ядерную медицину и лучевую терапию. Мы используем уникальные возможности существующих мегаустановок и разрабатываем новые на территории нашей страны. Это и грядущий энергетический пуск исследовательского нейтронного реактора ПИК в Гатчине, разрабатываемый проект специализированного синхротронного источника четвертого поколения. Я уже упоминал наши масштабные работы по нейтринной физике. У нас также есть очень сильный медицинский отдел, который занимался протонной терапией и в котором накоплен колоссальный опыт лечения онкологических больных. Без преувеличения, все методики подобного лечения, которые действуют сегодня в России, были разработаны и предложены именно в этом отделе. - Правда ли, что если исследовать радиационный фон в любой стране мира, то самыми чистыми окажутся места, где находятся ядерные центры? - Правда. Здесь все контролируется и очень тщательно проверяется. - Какой миф о ядерной энергетике больше всего досаждает физикам-ядерщикам? ![]() Именно с помощью фундаментальной физики уже создаются энерготехнологии нового поколения. Благодаря этому будет решена, наверное, главная проблема современности — проблема устойчивого энергетического развития. Беседу вели: Оксана Чёрная и Владимир Покровский Опубликовано: здесь - 22.01.2017, а также в ноябрьском (2017) выпуске журнала «В мире науки» (https://scientificrussia.ru) Иллюстрации подобраны публикатором из сетевого архива Реплика из 2024: кто бы мог подумать, что весной 2024 именно Егорычев заменит академика РАН ускорительщика Иванова на посту директора ИФВЭ, о котором он тут вскользь вспоминал... Это следствие закрытия церновской площадки для россиян и желания Ковальчука всюду иметь своих назначенцев. Такова система...
|
|
LiveInternet.Ru |
Ссылки: на главную|почта|знакомства|одноклассники|фото|открытки|тесты|чат О проекте: помощь|контакты|разместить рекламу|версия для pda |