Проект «СКИФ»: какие возможности открывает строительство синхротрона для ученых НГУ

В феврале 2018 года президент Владимир Путин поддержал реализацию проекта «СКИФ» в Новосибирске. Современный центр научных исследований с использованием синхротронного излучения должен решить глобальную государственную задачу — не допустить превращения России в научно-технологическую периферию и кадрового донора. Ключевая роль в этом процессе отведена Новосибирскому государственному университету.

— Важность решения о строительстве центра синхротронных исследований в Новосибирске в том, что впервые ИЯФ СО РАН будет строить первоклассное современное оборудование не для заграницы, и даже не для Москвы, а для Новосибирска. Это открывает огромные перспективы для развития науки в нашем регионе, привлечения сюда самых лучших кадров, для ориентации наукоемких высокотехнологичных производств на исследования, проводимые в Новосибирске. НГУ в том процессе, который уже идет полным ходом, отведена одна из самых важных ролей — подготовка кадров, способных ставить и решать задачи, адекватные возможностям нового центра, — говорит заведующая кафедрой химии твердого тела Факультета естественных наук НГУ Елена Болдырева.

Готовить специалистов, способных работать на стыке дисциплин, на современном уровне исследовать структуру и свойства перспективных объектов, в том числе использовать возможности современной megascience, НГУ начнет с нового учебного года. С сентября стартует новая междисциплинарная магистерская программа «Методическое обеспечение физико-химических исследований конденсированных фаз».

Ученым НГУ принадлежат существенные достижения в исследованиях с помощью синхротронного излучения, но пока работать приходится на зарубежных установках. В частности, ученые кафедры химии твердого тела ФЕН НГУ совместно с американскими коллегами занимаются разработкой современных препаратов для офтальмологии. При приготовлении форм пролонгированного действия для инъекций в глаз используют криотехнологии, однако в ходе замораживания растворов возможно разрушение препарата. Для предотвращения этого и подбора оптимальных условий необходимо исследовать процессы замораживания и последующей вакуумной сушки в реальном времени на станции с синхротронным излучением. Такими исследованиями сотрудники кафедры химии твердого тела ФЕН НГУ занимаются в Европейском центре синхротронного излучения.

Также ученые НГУ активно проводят исследования в Европе в области «сухих» технологий. К современным технологиям предъявляются требования, позволяющие снизить нагрузку на окружающую среду, в частности, использовать меньше растворителей, в том числе воды. Очень актуально проведение реакций в сухих смесях реагентов за счет механического воздействия. Для оптимизации параметров проведения процесса важно уметь исследовать протекающие превращения непосредственно в аппарате в режиме реального времени. Это позволяет сделать использование синхротронного излучения.

Использование синхротронного излучения также открывает широкие возможности для геологов. Ученые Геолого-геофизического факультета НГУ относятся к лидерам исследований в области состава и структуры геологических образцов, осадков континентальных озер, поведения минерального вещества, расплавов и флюидов в условиях недр Земли. Сегодня они проводят свои исследования на лабораторном оборудовании Института геологии и минералогии имени В. С. Соболева СО РАН и кафедры химии твердого тела ФЕН НГУ, на неспециализированном источнике синхротронного излучения Института ядерной физики СО РАН, а также в зарубежных центрах с использованием синхротронного излучения.

— Станции, использующие источники синхротронного излучения, в современном мире стали непременным инструментом научных исследований, — говорит Елена Болдырева. — Во всех технологически развитых странах такие станции есть.  Синхротронное излучение может иметь энергию, соответствующую самым различным частям спектра, что позволяет использовать его для реализации практически любых методов исследования веществ и материалов. Львиная доля исследований находит применение в биологии и фармации, а также материаловедении. Огромное значение имеет применение синхротронного излучения в химии, физике, науках о Земле, а также в исследованиях, направленных на защиту, сохранение и восстановление окружающей среды.

Возможности новосибирских ученых, в том числе ученых НГУ, многократно возрастут с вводом в эксплуатацию «СКИФ». Предполагается, что строительство синхротрона 4-го поколения начнется в 2019 году и будет завершено за 5 лет.