В нашей стране реализуют дюжину крутых замыслов класса «мегасайенс» — это крупнейшие в мире научные установки, без которых невозможны прорывы в физике, атомной энергетике, медицине, материаловедении и микроэлектронике.
До 2032 года в стране заработает целая сеть уникальных научных комплексов — от источников синхротронного и нейтронного излучения до ядерных реакторов нового поколения. Эти установки позволят проводить исследования, выходящие за рамки существующих фундаментальных знаний, и закладывают основу для технологий, которые определят развитие науки и промышленности на десятилетия вперёд.
Среди ключевых проектов — источник синхротронного излучения с лазером на свободных электронах «СИЛА», нейтронный источник «ОМЕГА» в Подмосковье, ядерный реактор «ПИК» в Ленинградской области, Сибирский кольцевой источник фотонов «СКИФ» в Новосибирской области, синхротрон «РИФ» в Приморском крае, комплекс микроэлектроники ТНК «Зеленоград», а также масштабная модернизация комплекса «КИСИ-Курчатов» в Москве.
Но особое место в этом списке занимает проект, который уже сегодня называют одним из главных научных достижений страны.
Ядерный реактор «ПИК»: нейтронный флагман российской науки
В 2021 году в Гатчине Ленинградской области начал работу высокопоточный пучковый исследовательский реактор «ПИК» — самый мощный источник нейтронов в мире. Это единственный в России реализуемый проект современного источника нейтронов постоянного действия, сопоставимый с лучшими мировыми аналогами и превосходящий их по ряду ключевых параметров.
Реактор создан учёными НИЦ «Курчатовский институт» и уже сегодня открывает принципиально новые возможности для науки. По максимальному потоку нейтронов и количеству экспериментальных позиций ПИК опережает большинство действующих исследовательских реакторов мира, включая единственный сопоставимый зарубежный объект — реактор HFR в Европейском центре нейтронных исследований во французском Гренобле.
По сути, ПИК — это компактная атомная станция, заточенная не под энергетику, а под знания. Здесь нейтроны замедляются до нужной энергии, выводятся по специальным каналам и по нейтроноводной системе поступают к экспериментальным установкам. Это позволяет исследовать структуру и свойства практически любого вещества — от наноматериалов до биологических объектов.
От устройства Вселенной до медицины и промышленности
Работа с нейтронами сегодня считается одним из самых перспективных направлений науки. Возможности реактора ПИК охватывают сразу несколько уровней — от фундаментальных исследований до прикладных задач.
Учёные получают новые данные о структуре и динамике вещества и наноматериалов, об атомных ядрах и фундаментальных взаимодействиях, о свойствах биологических объектов, химических соединений и полимеров.
Но нейтроны — это не только теория. Они используются и в практических целях:
в медицине — для уничтожения раковых клеток,
в приборостроении — для калибровки высокоточных систем,
в промышленности — для технологического контроля изделий,
в ювелирном деле — для изменения цвета бриллиантов.
На базе реактора формируется мультидисциплинарный центр коллективного пользования, где сочетаются физика, химия, биология, науки о Земле, материаловедение, микро- и наноэлектроника, производство изотопов и элементный анализ. По масштабу и универсальности это один из самых мощных научных инструментов в мире.
Фундамент единой научной системы
Реактор ПИК — лишь часть большой архитектуры меганауки, которая формируется в стране.
Комплекс «СИЛА» в Протвино — это источник синхротронного излучения четвёртого поколения, совмещённый со свободно-электронным рентген-лазером. Он предназначен для исследований в материаловедении, биомедицине, нанотехнологиях, фармакологии, АПК и IT и должен стать конкурентом лучших мировых источников.
Источник нейтронов «ОМЕГА» в Протвино — создаётся как безреакторная установка на базе протонного ускорителя Курчатовского института. Он ориентирован на фундаментальные и прикладные исследования в области структурной физики и материаловедения.
«СКИФ» в наукограде Кольцово — это синхротрон поколения «4+» с энергией 3 ГэВ. Один из самых мощных рентгеновских источников в мире, полностью созданный на российских технологиях. Его характеристики превосходят ряд зарубежных аналогов в Европе, Азии и Южной Америке.
Синхротрон «РИФ» на острове Русском в Приморье — будет включать 10 экспериментальных станций и даст учёным доступ к исследованиям в физике, биологии, медицине и разработке антибактериальных и противовирусных препаратов нового поколения.
ТНК «Зеленоград» — уникальный комплекс для исследований микроэлектроники и литографии. Он позволяет с высокой точностью анализировать атомную структуру материалов и станет важной частью развития отечественного производства чипов.
Курчатовский комплекс синхротронно-нейтронных исследований (ККСНИ) — единственная в России площадка, где сосредоточены синхротрон, исследовательский нейтронный реактор, лаборатории НБИКС-технологий и суперкомпьютерный центр. Сегодня инфраструктура «КИСИ-Курчатов» включает 16 экспериментальных станций, работающих от фундаментальной науки до прикладной медицины и сохранения культурного наследия.
Почему это действительно важно
Эти проекты — не разрозненные установки, а единая научная экосистема, которая формирует технологический суверенитет страны. Они позволяют не просто догонять мировую науку, а задавать собственную повестку, создавая новые источники энергии, материалы и вычислительные технологии. Это долгий путь, но именно с него начинаются большие технологические скачки. И Россия этот путь уже проходит.