Версия для печати
Вернуться к списку

Новосибирские физики готовят проект нового коллайдера

Самым масштабным проектом, обсуждавшимся на недавно прошедшем в Новосибирске международном форуме "Технопром", стал Центр коллективного пользования "Сибирский кольцевой источник фотонов" (ЦКП "СКИФ"), который строят в наукограде Кольцово. Проект класса мегасайенс значим не только для российских ученых и инженеров, но и для мировой науки в целом. Изготовлением и запуском технологически сложного оборудования для источника синхротронного излучения поколения 4+ занимается Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ) СО РАН. О том, как идет эта работа, корреспонденту "РГ" рассказал директор ИЯФ академик РАН Павел Логачев.

Часть оборудования планировали заказать за рубежом, но пришлось все делать самим. Как с этим справились?

Павел Логачев: Действительно, мы заказали в Европе изготовление источников питания для магнитов основного кольца и бустерного синхротрона. Это довольно трудоемкая работа, поэтому рассчитывали разгрузить наших сотрудников, экспериментальное производство и службы, что сэкономило бы время - источники питания состоят из многих комплектующих, которые требуется закупать в рамках федерального закона N44. Получается, что мы создаем беспрецедентно сложную научную установку за полтора года, несколько месяцев из которых тратим на конкурсные процедуры. Это проблема гораздо большая, чем сами по себе санкции.

Нельзя ли решить ее на государственном уровне?

Павел Логачев: Это вопрос к правительству и парламенту, которые должны оптимизировать законодательство таким образом, чтобы оно помогало, а не мешало отечественным предприятиям выполнять свои функции.

Мы сами способны изготовить необходимые источники питания. Похожее оборудование мы несколько лет назад выпустили совместно с европейскими партнерами для источника синхротронного излучения Брукхейвенской национальной лаборатории США. Для СКИФа тоже можем сделать.

Такой источник будет лучше зарубежного?

Павел Логачев: Конечно, это же поколение 4+, он будет обладать дополнительными возможностями.

У строителей не возникли сложности при возведении столь уникального объекта?

Павел Логачев: Были опасения, что грунты не выдержат такой тяжести. Но оказалось, что технологические решения, заложенные в проект, вполне себя оправдали. Строительство идет с опережением, мы планируем досрочно начать монтаж оборудования. Уверены, что строители не подведут.

Мы участвовали в создании всех современных источников синхротронного излучения и хорошо знаем, сколько времени требуется на реализацию таких проектов. Никогда в мире подобные комплексы еще не строили так быстро, как СКИФ. По темпам работ мы опережаем предшественников примерно на 30-40 процентов.

В кулуарах "Технопрома" говорили, что строители пытаются снизить требования к вибрационным характеристикам...

Павел Логачев: Да, строители ранее не сталкивались с такими высокими требованиями по гашению различных вибраций, но эти вопросы решены. Основной источник вибрации - собственное оборудование комплекса. Колебания возникают от турбулентности охлаждающей воды, которая течет в трубах рядом с магнитами, и мы учли это в проекте.

Расскажите о проекте коллайдера "Супер С-тау фабрика", который давно разрабатывается в ИЯФе.

Павел Логачев: Когда мы говорим о реализации таких крупных проектов, как Супер С-тау фабрика, важно понимать два момента. Во-первых, благодаря Институту ядерной физики имени СО РАН, где с 1965 года по сегодняшний день непрерывно работает хотя бы один электрон-позитронный коллайдер, в России существует научно-техническая кооперация, способная создавать установки на встречных пучках самого высокого уровня.

Во-вторых, в основе современных технологий лежат ключевые законы физики. На коллайдерах за последние 60 лет получено 60 процентов знаний о фундаментальных принципах этой науки. Никакой другой инструмент или методика не имеют такого потенциала в открытии законов природы. Стандартная модель не случайно так называется, на теорию она не тянет. Это очень сложная конструкция, в которой много параметров. У ученых сегодня нет понимания многих физических констант. Это говорит о том, что есть более сложные законы, и когда мы их откроем, у нас появятся необозримые по масштабам возможности. Неужели Российская Федерация, имея такой задел, не захочет участвовать в развитии этого направления науки и откажется от таких возможностей?

Сегодня физики во всем мире поднимают энергию сталкивающихся пучков частиц. Проект Будущего циклического коллайдера в ЦЕРН предполагает увеличение периметра кольца с 27 до 100 километров. Но это даст увеличение энергии лишь на порядок, а необходимо гораздо больше. К счастью, есть другой путь - наблюдать более тонкие прецизионные эффекты, которые требуют деликатных измерений на гораздо более низких энергиях, но с колоссальной точностью и производительностью. Коллайдеры, на которых проводятся такие эксперименты, и есть электрон-позитронные фабрики. Наибольший интерес представляют события, наблюдаемые в диапазоне энергий от 1 до 5 ГэВ для каждого пучка - как раз эту область закрывает Супер С-тау фабрика.

Собственно, и СКИФ появился потому, что мы работали над проектами таких суперколлайдеров. Это своего рода побочный продукт, хотя и очень важный. В Китае уже приняли решение о начале финансирования проекта Супер с-тау фабрики, а в России пока нет.

Почему проект предлагают реализовать в Сарове, хотя он разрабатывался в Новосибирске?

Павел Логачев: Это наша инициатива. Реализация проекта в Сарове позволит решить еще одну важную государственную задачу - создать кадровый резерв физиков, инженеров, технологов супервысокого уровня для ядерного оружейного комплекса страны.

А у себя в ИЯФе мы планируем создать более дешевую машину, чем Супер С-тау фабрика, на чуть более низкую энергию - проекты будут дополнять друг друга. До конца 2023 года подготовим ТЭО проекта. Первым этапом работ станет модернизация кольца ВЭПП-4 для проверки технологии столкновения пучков частиц, которая называется crab waist. Масштаб финансирования - миллиард рублей на полтора года. Если мы подтвердим, что данная методика работает и позволяет выйти на необходимые уровни светимости, будем двигаться дальше, а именно - реализовывать большой проект, рабочее название которого ВЭПП-6. По масштабам он будет сопоставим со СКИФом, в то время как С-тау фабрика - это примерно два-два с половиной СКИФа.