Поиск - новости науки и техники

Источник для продвинутых. Новейший синхротрон привлечет в Новосибирск молодых ученых.

Основной проблемой Сибирского отделения Российской академии наук, по мнению директоров ведущих институтов, в последние годы стал кадровый голод. Причем в привлечении и удержании молодежи значительную роль играют не только достойная зарплата и наличие жилья (эти вопросы в Новосибирском научном центре постепенно решаются), но и возможность работать на мировом уровне. А в естественных науках этот уровень сегодня определяется установками мегасайенс. Идею о создании всероссийской сети таких установок поддержал во время февральского визита в Новосибирский Академгородок Президент РФ Владимир Путин.
– В нашем институте значительных закупок приборов по линии федерального бюджета не было с 2013 года, похожая ситуация и у соседей. Поэтому, когда встал вопрос, какой мегапроект предлагать на встрече с Президентом РФ Владимиром Путиным, ответ был однозначным: центр коллективного пользования, предоставляющий самые современные исследовательские инструменты и химикам, и биологам, и геологам, иными словами, источник синхротронного излучения (СИ) четвертого поколения, – комментирует академик Валерий Бухтияров, директор Института катализа СО РАН, председатель научно-координационного Совета Сибирского кольцевого источника фотонов (СКИФ). – Включение новосибирского источника в российскую сеть современной исследовательской инфраструктуры, которая будет состоять из специализированного источника 4-го поколения ИССИ-4 в Протвино, СКИФа в Новосибирске и еще одной установки на Дальнем Востоке, выглядит логично. В Новосибирске есть и практически не имеющий конкурентов производитель источников синхротронного излучения (Институт ядерной физики), и сообщество продвинутых пользователей в лице академических институтов Новосибирского научного центра, и мощный национальный исследовательский университет (НГУ). Мы сразу решили, что именно будущие пользователи станут определять количество и специализацию экспериментальных станций на базе источника СИ, предназначенных для получения новых фундаментальных знаний о строении и свойствах вещества на микро- и наноуровне.
Сегодня ведущие российские ученые работают преимущественно на зарубежных источниках СИ третьего поколения. Но в мире явный недостаток современных исследовательских центров: из заявок пользователей на проведение исследований с помощью существующих источников СИ удовлетворяются лишь 15%. СКИФ должен плавно войти в международную сеть – планируется развитие международной научной кооперации с синхротронными центрами Японии (Spring-8), Китая (BSRF), Таиланда (SPS), Франции (ESRF), Германии (DESY) и многими другими. У новосибирского источника не будет конкурентов по эмиттансу (размеру ускоренного пучка) – он должен быть на порядок меньше, чем у существующих установок. 
– Многие конкурентные и критически важные для экономики, безопасности и обороны страны исследования невозможно сделать на объектах зарубежной инфраструктуры, – отметил директор Института ядерной физики СО РАН академик Павел Логачев. – Существующие же в России установки (они есть в Национальном исследовательском центре “Курчатовский институт” и ИЯФ СО РАН) по интенсивности в тысячи раз уступают лучшим иностранным. Несмотря на это, нам пока удается проводить важные и интересные работы. 
Одно из таких исследований связано с созданием в Институте катализа СО РАН автомобильных катализаторов дожигания выхлопных газов. Их роль, как правило, выполняют частицы благородных металлов (например, платины), нанесенные на стабильные элементы. Сибирские химики выяснили, что использование наноразмерных частиц приводит к резкому увеличению активности катализаторов, однако причина этого явления была непонятна. Использование СИ позволило выяснить, что указанный диапазон размеров частиц и химическое взаимодействие создают смешанное металл-оксидное состояние платины, которое и приводит к увеличению активности катализаторов. Благодаря новым данным удалось уменьшить содержание платины в катализаторе в 3-4 раза, сделав его экономически привлекательным для российской автомобильной промышленности.
Исследования вещества in situ (т.е. “в процессе реакции”) являются одной из самых современных тенденций в развитии естественных наук. По мнению Валерия Бухтиярова, строительство крупных источников СИ и координация вокруг них передовых проектов в области химии, биологии, физики, материаловедения, геологии гарантируют выход на мировой уровень, а включение в работу представителей различных направлений наук перекидывает мостик к созданию новых технологий. 
В мае 2018 года был создан научно-координационный Совет СКИФа. Его задача – подготовить всю необходимую документацию. По словам председателя Совета академика Бухтиярова, это надо сделать до сентября, чтобы смета на детальную разработку проекта успела попасть в бюджет 2019 года. Предполагается, что строительство синхротрона начнется в 2020 году и завершится к 2023-му. Затем СКИФ запустят, и начнется его эксплуатация параллельно с созданием экспериментальных станций второй очереди. По расчетам, необходимое финансирование первой очереди проекта, включающей строительство здания синхротрона, лабораторного корпуса, самого синхротрона, шести пользовательских станций, составляет около 30 миллиардов рублей. Развитие исследовательской инфраструктуры, т.е. строительство станций второй очереди (предполагается, что всего будет 32 станции), потребует дополнительно порядка 10 миллиардов рублей. Ожидается, что ежегодно в ЦКП “СКИФ” смогут работать 10 000 исследователей. По мнению авторов проекта, в первых рядах пользователей будут молодые российские ученые и представители азиатских стран.
Концепт-дизайн станций первой очереди в настоящий момент разрабатывается. В работах на предпроектном этапе приняли участие физические, химические, биологические институты СО РАН, а также Новосибирский государственный и Новосибирский технический университеты. После анализа наиболее актуальных потребностей сибирских исследователей выбраны шесть станций первой очереди: сканирующего микроанализа; структурной диагностики; исследования быстропротекающих процессов; EXAFS-спектроскопии и магнитного дихроизма; рентгеновской фазоконтрастной микроскопии и микротомографии; мягкой рентгеновской спектроскопии и рефлектометрии. При этом станции планируется построить таким образом, чтобы их можно было перенастраивать в целях эффективного сочетания различных методик. 
Поскольку пользователи должны быть молодыми и подготовленными, в Новосибирском государственном университете с сентября 2018 года откроется магистерская программа “Методическое обеспечение физико-химических исследований конденсированных фаз”. По словам заведующей кафедрой химии твердого тела факультета естественных наук НГУ Елены Болдыревой, главная цель программы – научить студентов правильно использовать синхротрон четвертого поколения. Так что в ближайшие годы кадровый голод сибирских институтов естественнонаучного профиля должен быть утолен.

Нет комментариев