В День российской науки мир получил долгожданный мощнейший источник нейтронов – реактор ПИК. Старт второму этапу энергетического пуска дал президент Владимир Путин. Путь к старту занял 40 лет. Что мешало реализации и почему эта установка действительно уникальна? Царьград выяснял детали вместе с экспертами в рамках спецпроекта "Повод для гордости".
Трагедии на пути к ПИКу
Эту аббревиатуру – ПИК – расшифровывают по-разному: кто-то называет его пучковым исследовательским корпусным (реактором), кто-то – пучковым исследовательским комплексом. Идея проекта зародилась ещё в начале 1970-х. Именно этот период считается пиком расцвета реакторной науки – и у нас, и в мире в целом. Примечательно, что идеи отечественных учёных о строении реактора ПИК оказались настолько удачными, что схожую схему начали использовать практически во всех пучковых реакторах в мире.
Как рассказал российский учёный в области ядерной физики Олег Далькаров, появись реактор в тот период времени, когда и был запланирован, это стало бы огромным скачком для науки. Однако проекту преградила дорогу одна из самых страшных трагедий в современной истории – авария на Чернобыльской АЭС. На тот момент готовность реактора составляла 70%, но из-за опасений проект отложили. В 1992 году безопасность реактора подтвердила международная экспертиза, но теперь научному прорыву помешал распад Советского Союза. Строительство заморозили.
Шанс на жизнь ПИК получил только после того, как ФГБУ "ПИЯФ" – Петербургский институт ядерной физики им. Б.П. Константинова – в Гатчине был включён в состав участников пилотного проекта по созданию НИЦ "Курчатовский институт", и в 2011 году российские специалисты осуществили первый физический пуск реактора на мощности до 100 Вт.
И вот 8 февраля 2021 года команду на пуск реактора дал президент России Владимир Путин. Он поздравил учёных и отметил их высокий профессионализм. Как рассказал президент НИЦ "Курчатовский институт" Михаил Ковальчук, российские специалисты являются преемниками создателей атомной отрасли и с пуском ПИКа снова выходят на высшие научные мировые позиции.
Реактор-рекордсмен
ПИК представляет собой нейтронный реактор водо-водяного типа. Обычная вода в нём используется для отвода тепла, а "тяжёлая" (дейтерий) – для замедления ядерной реакции. Выделяющиеся после ядерной реакции пучки нейтронов выводятся в несколько каналов различного предназначения. Каждый из них представляет собой отдельную исследовательскую станцию с различным оборудованием и задачами. Всего запланировано создание 25 таких станций, пять уже действуют, остальные построят до 2024 года.
По словам Далькарова, пучки нейтронов применяются в разных сферах: это и научные исследования, и структура вещества, структура металлов, структура поверхностей, это медицина.
Как объяснил руководитель управления Объединённого института ядерных исследований в Дубне Андрей Тамонов, нейтроны являются уникальным инструментом для исследований. Они могут проникать внутрь вещества, рассеиваясь на его кристаллической структуре, и таким образом давать исследователям информацию о строении изучаемого материала. Разглядеть и досконально изучить получится даже атомы.
Благодаря таким технологиям во всём мире проводятся фундаментальные и прикладные исследования, которые позволяют создавать новые материалы, развивать нанотехнологии, управлять их свойствами.
"Поэтому создание такого прибора в Гатчине – большой шаг по созданию научной инфраструктуры для российской науки и возможность для исследователей как России, так и других стран мира получить доступ к современному научному прибору с уникальными характеристиками", – указал специалист.
Пока реактор работает примерно на 10% от возможной мощности, однако ПИК обладает рекордными характеристиками и не только укрепляет позиции России на мировой научной арене, но и, по всей видимости, выводит страну вперёд. Ведь из 220 подобных реакторов ПИК выигрывает у всех, отметил доктор физико-математических наук, заместитель директора Института ядерной физики и технологии Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" Георгий Тихомиров.
Учёные считают, что соперников у ПИКа много, так как исследовательские установки есть и во Франции, и в Германии, и в США, но вот конкурировать с российским реактором смогут лишь 2-3 из них.
Интерес мирового сообщества
Георгий Тихомиров отметил, что на ПИКе сформируют порядка 25 экспериментальных каналов, в которые будут выгружаться нейтроны. Вокруг самих каналов появятся станции и международный центр нейтронных исследований. По словам эксперта, это крайне важно, так как в мире сейчас наблюдается дефицит нейтронов таких характеристик. Кроме того, существующие реакторы уже устаревают.
Запуск ПИКа учёный считает значимым событием для страны, даже несмотря на то, что Россия и так могла гордиться своим "парком исследовательских реакторов".
"ПИК выделяется среди них по всему спектру задач. Вот именно за счёт того, что выводятся большие пучки нейтронов. У нас есть реакторы, которые накапливают изотопную продукцию. Россия была в какой-то мере представлена достойно, а сейчас ещё укрепилась", – сказал эксперт.
С Тихомировым согласны и другие специалисты. Так, заместитель директора по научной работе Института ядерной физики СО РАН Александр Иванов отметил, что российская установка привлечёт не только отечественных учёных, но и исследователей со всего мира. По его словам, схожий с ПИКом реактор есть в Гренобле, но в Европе тенденция к закрытию атомных АЭС, из-за чего и отказались от подобных технологий даже в исследованиях.
В связи с этим будет широко востребован мощный российский реактор. Кроме того, ПИК даст возможность вырастить новую смену высококвалифицированных учёных, которые будут заниматься различными приложениями ядерных технологий, включая синхротронное и нейтронное излучения, энергетические приложения и накопление изотопов.
"В этом смысле нам радостно, что программа движется, синхронно-нейтронных исследований, в России, и такие достижения получаются", - добавил Тихомиров.