Мастер-СИ

Центры синхротронного излучения, которых в мире сейчас насчитывается более шестидесяти, в последние годы являются как одним из основных поставщиков новой научной информации в биологии, физике поверхно-сти, физике твердого тела, материаловедении, так и базой для разработки новых уникальных технологий.

Еще при создании в ИЯФе первых ускорителей на встречных пучках А.Н. Скринский предложил использовать СИ для биологических и химических исследований. На ускорительных установках ВЭПП-3 и ВЭПП 4М были построены двадцать специальных каналов для вывода синхронного излучения на экспериментальные станции. Здесь более 25 лет успешно функционирует Сибирский центр синхротронных исследований — по сути, междисциплинарное образование, в котором работают ученые различных специальностей, и не только из Сибирского отделения, но также из других городов России и из-за рубежа.

1981 г. Создан ­Сибирский центр синхротронного излучения

В центре проведено немало пионерских работ, таких как: исследование высокоскоростных процессов (ударно-волновых и детонационных); исследования палеоклимата; получение сложных механических микро­структур из полимеров, металла и керамики с помощью глубокой рентгеновской литографии и гальваники и многое другое.

Алмазный результат

Когда вы смотрите кинохронику Великой Отечественной войны, то даже не предполагаете, что черный дым после взрыва тротилового снаряда на пятую часть состоит из горящих наноалмазов. Если бы взрывы происходили в вакууме, то образующиеся при этом алмазы оставались бы в полной сохранности.

Так где, когда и по какому механизму образуются алмазы при взрыве некоторых взрывчатых веществ? Это лишь небольшая часть вопросов, на которые пытаются ответить исследователи из ряда институтов СО РАН, построившие в Центре СИ уникальную установку. Официальное название установки — «Экспериментальная станция СИ для исследования экстремальных состояний вещества», — но аспиранты называют ее проще: «Взрыв». Руководит этими работами академик В. М. Титов.

Г. Н. КУЛИПАНОВ — академик РАН, заместитель директора Института ядерной физики СО РАН, один из организаторов и директор Сибирского центра синхротронного излучения

Нет сомнения, что установки типа источников синхротронного излучения, нейтронных источников, лазеров на свободных электронах, астрофизических установок космического и наземного базирования, а также супермощных импульсных лазеров сейчас являются основой для развития многих наук: физики, биологии, химии, геологии, — а также технологий. Это фундамент для развития всей современной науки. И научное сообщество должно ясно осознать: когда у российской науки начнут появляться средства, не нужно поддаваться соблазну использовать их по принципу «всем сестрам по серьгам». Ресурсы следует концентрировать на ключевых направлениях, от которых зависит развитие многих наук.
К сожалению, Россия упустила момент для создания новых источников синхротронного излучения, однако мы думаем о еще более совершенных машинах, которые станут следующим поколением этой техники. Речь идет о так называемых ускорителях-рекуператорах. Наша концепция, впервые изложенная на конференции в Японии в конце прошлого века, сегодня настолько популярна, что, по общему мнению, именно она может лечь в основу четвертого поколения источников синхротронного излучения

Можно сказать, что установка представляет собой взрывную камеру, соединенную с кинокамерой. Только у этой киноаппаратуры скорость съемки в миллион раз больше, чем у обычной, и работает она не в видимой части спектра, а в рентгеновской. Естественно, что и снимает она не обычное кино, а «рентгеновское».

Колоссальная скорость съемки такого кинофильма позволяет исследовать быстропротекающие процессы, происходящие внутри взрывчатки во время взрыва. К ним относятся переходный процесс горение — детонация и образования детонационной волны при инициировании взрывчатых веществ; движение детонационного фронта; зарождение и рост наноалмазов в зоне химической реакции детонационного фронта и в зоне разлета продуктов детонации.

Созданная в Сибири установка не имеет аналогов, что дает шанс российским ученым получить новые приоритетные результаты и стать «монополистами» в этой области исследований.