Современное развитие физики конденсированного состояния и наук о материалах невозможно без использования синхротронного и нейтронного излучений, дающих возможность заглянуть глубоко внутрь вещества на атомарном уровне. Эти тонкие инструменты необходимы как для фундаментальных открытий, так и для решения массы практических задач не только в материаловедении, но и в медицине, сельском хозяйстве, других сферах. СССР, Россия в этой области долгое время находились на передовых рубежах в мире, но потом по известным причинам наступил спад: остановилось и вяло продолжалось начатое аж в 1976 году строительство высокопоточного исследовательского реактора ПИК (одна из расшифровок — пучковый исследовательский комплекс) в Гатчине, заморозились или затормозились другие проекты. И вот в 2019 году вышел Указ Президента РФ «О мерах по развитию синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры в Российской Федерации», подкрепленный мощной соответствующей программой, открывший новые перспективы для «нейтронного сообщества» и всей экономики страны. Реализации этой программы, ее наполнению и еще многим специальным вопросам была посвящена прошедшая недавно в Институте физики металлов УрО РАН (Екатеринбург), конференция по использованию рассеяния нейтронов в исследовании конденсированных сред РНИКС-2023. Это ведущий национальный форум с полувековой историей, где регулярно обсуждаются последние достижения в области теории взаимодействия нейтронного излучения с веществом и методики нейтронного эксперимента. Екатеринбург (ИФМ) принимал его теперь уже трижды, первые два раза — в 2004-м и 2021 годах, и с полным на то основанием. Предыдущая конференция 2021 года посвящена памяти члена-корреспондента РАН Бориса Гощицкого, внесшего значительный вклад в развитие радиационной физики твердого тела и нейтронографических методов исследований материалов, нынешняя — памяти академика Юрия Изюмова, основного автора монографий «Магнитная нейтронография» и «Нейтронография магнетиков». То есть специалисты, причем ключевые в своих направлениях, по этим темам на Урале всегда были и есть, они оставляют школы и учеников. По традиции совместно с ИФМ организаторами форума стали Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Российское нейтронографическое общество, АО «Институт реакторных материалов» (Заречный), Уральский федеральный университет и Уральское отделение Российской академии наук. Официальный спонсор — опять же традиционно — лаборатория нейтронной физики им. И.М.Франка Объединенного института ядерных исследований (Дубна).
На открытии прозвучало приветственное слово от председателя РНИКС, президента Курчатовского института Михаила Ковальчука, в котором отмечено значение конференции как крупнейшей отечественной площадки для коммуникации «нейтронного сообщества» и обмена опытом по реализации названной федеральной программы. Вице-президент РАН, председатель ее Уральского отделения академик РАН Виктор Руденко подчеркнул, что остановка нейтронных и синхротронных исследований была бы чревата отставанием России от других стран, а реализация программы создает предпосылки прорыва.
Научную часть открыл пленарный доклад вице-президента НИЦ «Курчатовский институт» члена-корреспондента РАН Александра Благова (совместно с Михаилом Ковальчуком) «Источники синхротронного излучения (СИ) четвертого поколения и лазеры на свободных электронах: задачи и перспективы». Александр Евгеньевич напомнил историю вопроса, тесно связанную с самым успешным советским проектом мегасайенс — атомным, положившим начало целому ряду научных направлений, включая использование реакторов как источников СИ (оно же — рентгеновское излучение) не только для задач ядерной физики, но и гораздо шире. Сегодня уже созданы 4 поколения таких устройств, по всему миру строятся так называемые дифракционно-ограниченные источники с неизмеримо бÓльшим потенциалом, и здесь Россия идет в ногу со временем. Названная федеральная программа беспрецедентна, она предполагает строительство и совершенствование таких установок на огромной территории — от центральной полосы до Дальнего Востока. К ней россияне подошли не с пустыми руками, а как организаторы и участники многих международных проектов. Кроме базовых, опережающих мировой уровень установок СИЛА (Протвино), ПИК, она включает менее масштабные «СКИФ» (Новосибирск), «КИСИ-Курчатов» (Москва), РИФ (остров Русский), специализированные, создание распределенного центра ядерной медицины. Такого их количества и качества в нашей стране не строилось никогда, все это требует целой армии квалифицированного персонала, готовить который начинают уже сейчас, внося изменения в университетские курсы. Второй пленарный доклад начальника отделения нейтронных исследований и разработок в области конденсированных сред лаборатории нейтронной физики ОИЯИ члена-корреспондента РАН Александра Белушкина был посвящен взаимодополняемости синхротронных и нейтронных излучений. Суть его: названные виды излучений неразрывно связаны, круг задач, относящихся к их использованию, очень схож, и на современном этапе их нужно рассматривать как единое целое, тогда как диалог между специалистами — «нейтронщиками» и «синхротронщиками» — только налаживается, его необходимо активизировать.
На пленарной сессии и восьми секциях конференции обсужден широкий круг проблем, связанных с использованием пучков медленных нейтронов для исследований в области физики конденсированного состояния, материаловедения, наук о жизни, вопросов, относящихся к нейтронографическому приборостроению и совершенствованию методик нейтронного эксперимента и др. Конечно же, особое внимание уделено реактору ПИК, первые мощности которого при участии Президента РФ запущены в 2021 году, и процесс ввода в эксплуатацию продолжается. Это стало темой круглого стола, на котором представлена и всесторонне обсуждена научная программа для реактора. Отдельная секция была посвящена проекту создания компактного иcточника нейтронов DARIA (расшифровка аббревиатуры из английских слов «обращенность к прикладным исследованиям и промышленному применению»). Подобные источники на основе протонных ускорителей, альтернативные «большим» исследовательским реакторам, строятся во многих странах, они менее дороги, экологичны, проще сертифицируются и не требуют больших площадей, при этом дают хорошие результаты. О пользе проекта для Урала рассказал директор ИФМ, председатель оргкомитета конференции академик РАН Николай Мушников. Помимо огромного значения для научных организаций, прежде всего УрО РАН, DARIA будет крайне полезен для металлургической, химической промышленности, атомной энергетики региона, исследований материалов оборонного и двойного назначения. Он поможет оперативно реагировать на запросы предприятий, формировать программы для «флагманских» реакторов и обучать специалистов работе с нейтронами.
Крайне важно, что в РНИКС-2023 впервые приняли участие представители азиатских нейтронных центров из Индии и Китая. Так, президент Индийской физической ассоциации, вице-президент Ассоциации по рассеянию нейтронов стран азиатско-тихоокеанского ре-
гиона (AONSA) профессор С.М.Юсуф сообщил о последних результатах исследования магнитных материалов на реакторе Дхрува в пригороде Мумбаи. Доктор Ю.Ке (КНР) продемонстрировал возможности современной установки малоуглового рассеяния нейтронов в Институте физики высоких энергий Китайской академии наук. Кроме того, прозвучал отчетный доклад председателя Российского нейтронографического общества (РОСНЕЙТРО), завлабораторией нейтронных исследований вещества ИФМ УрО РАН кандидата физико-математических наук Андрея Губкина о работе общества, а также взаимодействии с Европейской ассоциацией по рассеянию нейтронов (ENSA) и AONSA. Подчеркнуто, что для ускорения интеграции с последней необходимо развивать это направление на Урале и в восточных регионах России.
Всего на РНИКС-2023 представлены почти 160 докладов, из них треть — молодыми учеными до 35 лет, что говорит о потенциале «нейтронного сообщества» страны. По традиции самые успешные молодые исследователи ведущих нейтронных центров удостоились дипломов и призов. Серьезной «взрослой» награды — медали РОСНЕЙТРО «За выдающийся вклад в развитие теории и практики нейтронного рассеяния», которая также традиционно вручается на этом форуме, — в этом году удостоен ведущий научный сотрудник отдела работ на атомном реакторе ИФМ УрО РАН, кандидат физико-математических наук Александр Пирогов, основатель направления пучковых исследований магнитных материалов на площадке реактора ИВВ-2М в городе Заречном, представляющий Россию в международной комиссии по магнитным структурам при Международном союзе кристаллографов IUCr.
Подводя итоги форума, участники отметили высокий уровень его организации и обозначили общие проблемы тематики РНИКС. Одна из главных — многие потенциальные пользователи, как в научных институтах, так и реальном секторе экономики не представляют масштаб возможностей, которые дают нейтронные и синхротронные исследования. И сегодня, когда реализуется беспрецедентная федеральная программа, особенно важно популяризировать их, предметно показывать их эффективность. Уже нынешней осенью Курчатовский институт планирует провести ряд «просветительских» семинаров, необходимо вкладываться в соответствующие учебные программы.
Андрей ПОНИЗОВКИН
Фото: atomic-energy.ru