«Когда попадаешь в ИЯФ, понимаешь: здесь настоящая наука, люди заняты важным делом»
- 22.06.2026
Лаборант Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН), студент 4 курса Физико-технического факультета Новосибирского государственного технического университета (ФТФ НГТУ НЭТИ) Иван Копалкин занимается оптимизацией методики рентгенофлуоресцентного анализа на синхротронном излучении (РФА-СИ) для измерений концентрации легких химических элементов в различных объектах. Результаты работ по изучению элементного состава садовой земляники, обработанной кремнийсодержащим биостимулятором, были отмечены в 2025 г. на Конкурсе молодых ученых ИЯФ СО РАН. Также Иван получил одну из именных стипендий, которые учреждены в институте как мера поощрения талантливых молодых физиков. В интервью Иван рассказал, зачем и как они просвечивали землянику рентгеном, что помогает ему перезагрузиться после тяжелых рабочих будней и как студенту-физику подойти к выбору специальности.
– Иван, можешь ли ты вспомнить, в какой момент начал интересоваться наукой?
– Где-то со средней школы. Я учился в физико-математическом классе, наш классный руководитель очень интересно рассказывала про свой предмет, про физику. Еще повлиял мультсериал «Смешарики: Пин-код» – это была одна из моих самых любимых научно-популярных телепередач в детстве. Если говорить о том, когда интерес стал более осознанным, то к девятому-десятому классу я уже понимал, что мне нравится физика. В рамках школьной программы у нас был спецкурс в Сибирском государственном университете телекоммуникации и информатики (СибГУТИ). Там проводились лабораторные работы с использованием настоящих научных приборов. Вот тогда я уже знал, что хочу пойти в науку.
– Ты всегда хотел заниматься физикой или выбирал между дисциплинами?
– Я интересовался программированием, но понимал, что ему есть место и в физике. Это вообще многосоставная наука. Моя научная деятельность в ИЯФ нравится мне именно тем, что сегодня я занимаюсь экспериментом на станции СИ, завтра обрабатываю результаты, а послезавтра проектирую какой-нибудь модуль и автоматизирую его работу. То есть задач достаточно много и все они разнообразные: инженерные, научные, программистские. Можно найти то, что тебе по душе или изменить направление при желании.
– Расскажи подробнее о своей школе.
Лаборант ИЯФ СО РАН Иван Копалкин. Фото Н. Ивлевой.
– Я отучился в физико-математическом лицее №185 по программе губернаторских классов. Она подразумевала больше часов по физике и математике, чем положено по классическому общеобразовательному стандарту. По моему мнению, программа была достаточно сильной.
– Почему ты решил поступить в НГТУ? Были ли другие варианты?
– Вообще были. На физтех НГТУ я перевелся с физфака Новосибирского государственного университета (НГУ). Проучился в НГУ всего год, мне не очень понравилось: учеба давалась тяжеловато, казалось, что не мое, еще и добираться было долго. Я родом из Новосибирска, вся семья живет в центре города. В НГТУ я перевелся на кафедру «Электрофизических установок и ускорителей», которая базируется в ИЯФ СО РАН.
– Отличаются ли как-то системы обучения на ФТФ НГТУ и ФФ НГУ?
– На ФТФ НГТУ система обучения в принципе такая же, как на ФФ НГУ. Первые два года идут общие предметы (общая физика, высшая математика), а с третьего курса начинается специализация, занятия проходят в Институте ядерной физики. В этом смысле университет дает базу, которая необходима для понимания спецкурсов, читающихся здесь.
– А как проходило знакомство с разными специализациями?
– На втором курсе студентов знакомят с ИЯФ СО РАН: сначала аспиранты института рассказывают о его научных направлениях, а потом можно договориться сходить на экскурсию в понравившуюся лабораторию.
– Как ты сам выбирал кафедру?
– Когда я учился на физфаке НГУ, то писал курсовую работу у старшего научного сотрудника ИЯФ СО РАН кандидата технических наук Бориса Григорьевича Гольденберга. После перевода пошел опять к нему.
– Почему ты так решил?
– В первую очередь, это была его заслуга. Видно было, что он готов заниматься со мной, объяснять тонкости научной работы. В то же время, если какие-то задачи я мог выполнять самостоятельно, никто меня не ограничивал. Во вторую очередь, понравилась сама лаборатория. Пока писал курсовую, немного разобрался, что в ней происходит, понял, что хочу и дальше здесь работать.
– Можешь подробнее рассказать о деятельности лаборатории?
– Сектор 8-21 работает с источниками синхротронного излучения ВЭПП-3, ВЭПП-4, например, занимается развитием направления СИ в ИЯФ. Я работаю на Технологической станции СИ накопителя ВЭПП-4М. Станция создана именно для студентов, чтобы они могли познакомиться с принципами работы с синхротронным излучением, научиться использовать его в экспериментах.
– Помнишь ли ты свой первый день в лаборатории?
– Я пришел работать над курсовой работой. Научный руководитель показал мне установку, объяснил, как она работает и сказал: «Вот вам литература, читайте и приходите через неделю, изложите, что поняли». К тому моменту это была не первая лаборатория, которую я видел, поэтому уже привык к масштабам поставленных задач. Тем не менее, у меня были восторженные чувства. Когда попадаешь в ИЯФ, понимаешь: здесь настоящая наука, люди заняты важным делом.
– В прошлом году ты участвовал в КМУ и получил поощрительную грамоту за разработки в области оптимизации метода рентгенофлуоресцентного анализа на синхротронном излучении. Расскажи, пожалуйста, подробнее, о своей научной деятельности.
– В Центральном сибирском ботаническом саду СО РАН вырастили клубнику, используя в качестве удобрения кремнийсодержащие биостимуляторы. У такой ягоды увеличивается урожайность, число побегов, плотность корней. Биологам было интересно, что происходит с химическим составом обработанной клубники. Например, интерес вызвали легкие элементы от кремния до калия, их распределение в различных частях растения. Дело в том, что именно они влияют на реакцию защитной системы ягоды, очень чувствительной к стрессовым изменениям окружающей среды. Для изучения элементного состава мы выбрали методику рентгенофлуоресцентного анализа. Она достаточно просто реализуется, с ее помощью можно относительно быстро проводить измерения с высокой точностью. Сам метод неразрушающий, то есть он позволяет многократно анализировать один и тот же образец, что особенно полезно при отладке методики. Эксперимент заключается в том, что мы облучаем образец пучком рентгеновского излучения, что приводит к возбуждению атомов. При переходе электронов с более высокого на более низкий энергетический уровень возникает характеристическое излучение, оно собирается в спектр, который анализируется. Сопоставляя спектры тестового и стандартного образцов, можно сделать вывод о химическом составе анализируемого образца. Однако именно с легкими элементами возникает проблема: характеристическое излучение у них низкоэнергетическое. Если станцию не вакуумировать, то на воздухе оно сильно ослабляется, более чем в десять раз, что не позволяет достоверно определять содержание этих элементов. На Технологической станции предусмотрена возможность вакуумирования рабочего объема до форвакуума, поэтому нам удалось получить спектр растительных образцов в области 1,5 – 5 кэВ, а поглощение на воздухе снизить настолько, чтобы можно было различить в нем характеристические линии легких элементов. Однако процесс откачки воздуха, а потом, после снятия спектров, насыщения им, занимает определенное время. При этом работа с образцами шла так же, как и на других станциях: поставили образец, сняли спектр, убрали, заменили руками на другой. В общем, получалось слишком долго. Поэтому сначала возникла необходимость разработать держатель, позволяющий загрузить сразу несколько образцов и снять их спектры за один цикл вакуумирования-девакуумирования, а после автоматизировать его работу для дистанционного управления. Именно это и стало моей исследовательской задачей. Мы создали программу управления оборудованием, которая синхронизует работу держателя образцов с энергодисперсионным детектором – прибором, регистрирующим спектр образца.
– Как научный руководитель поддерживал тебя на протяжении этой работы?
– Я работаю с ним несколько лет. Изначально наставления были очень конкретными: мне ставили задачу и говорили, как лучше ее выполнить. Потом началась более самостоятельная работа. Например, я фактически самостоятельно занимался программированием блока смены образцов и детектора. Понятно, что, если возникали вопросы, я всегда мог обратиться за помощью.
– Что ты чувствовал на награждении?
– Когда на КМУ вручали поощрительную грамоту, не скрою, было немного грустно – хотелось призового места. Но осенью назначили стипендию им. С.Т. Беляева. Раз отметили, значит, что-то получается.
– Планируешь ли ты дальше развивать эту тему или возьмешься за что-то другое?
– Эта работа легла в основу моего диплома бакалавра. Сейчас нам предстоит собрать больше данных для отладки методики и получить надежные цифры. Когда будет запущен Центр коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»), некоторые реализованные нами идеи, например, блок смены образцов, могут найти применение на станциях СКИФ.
– Планируешь ли участие в других конкурсах, конференциях?
– Я пишу статью на Международную конференцию молодых специалистов в области электронных устройств и материалов (IEEE EDM 2026), которую НГТУ проводит на Алтае. Во-вторых, нас ждет еще один экспериментальный заход на ВЭПП-4М. Посмотрим, какие данные получим в этот раз, возможно, что-то можно будет опубликовать.
– Что бы ты посоветовал студентам-физикам, которые только определяются с направлением научной деятельности?
– Мне кажется, всегда нужно исходить из того, что лично тебе интересно в физике: выбрать наиболее привлекательные направления, сходить на экскурсии в разные институты, лаборатории, пообщаться с потенциальными научными руководителями. Конечно, хорошо бы поговорить еще со студентами или аспирантами, которые уже работают в этих местах, потому что научный руководитель может не рассказать о каких-то вещах, а молодой сотрудник поделится информацией. В любой работе есть задачи, которые доставляют радость, а есть те, которые нужно просто выполнить. Главное, чтобы они не вызывали ужаса. Если приходишь в лабораторию и тебе нравится то, чем занимаешься, наверное, ты на своем месте. Если же через силу заставляешь себя туда прийти, а единственная мотивация – лишь бы научный руководитель тройку не поставил, значит что-то идет не так.
– У тебя есть какие-то хобби?
– Я занимаюсь горным туризмом. Всем, что с ним связано: бег, скалолазание, походы, альпсборы. Состою в секции горного туризма при НГУ (СГТ НГУ).
– Когда ты начал этим заниматься?
– С переездом в Академгородок.
– Был ли у тебя опыт участия в соревнованиях или в сборах? Как они проходили?
– Я участвовал и там, и там. Соревнования по туризму проходят не так, как, например, футбольные матчи или спортивные забеги. Их специфика в том, что они проводятся заочно: группа проходит маршрут, после этого руководитель пишет отчет, а потом между ними проходит конкурсный отбор. Альпинизм и туризм зрелищен для того, кто им занимается: мало что может сравниться с видами заснеженных вершин, огромных ледников, скальных стен или зеленых долин.
– Наверное, ты много путешествуешь?
– В СГТ НГУ чаще ходят в большие горы: Памир, Тянь-Шань, другие Азиатские хребты. С секцией я был в походах в Киргизии: Киргизский хребет и Терскей Алатау, на Алтае. Еще ездил на Урал и в Саяны.
– А ты сам организовывал походы?
– Я руководил только походами выходного дня по Новосибирской области. До проведения категорийных, то есть продолжительных спортивных маршрутов, еще не дорос.
– У многих альпинистов есть человек, который когда-то вдохновил их на первый подъем. Есть ли у тебя такой пример?
– Мой отец увлекался туризмом, и когда я был маленьким, отвел в городской турклуб к своему тренеру. Так началось мое знакомство с этим видом спорта. Потом я пришел в СГТ НГУ, где познакомился с большим количеством спортсменов. Смотришь на старших товарищей, учишься у них.
– Тяжело ли совмещать работу и занятия туризмом?
– С одной стороны, сложно, а с другой, это помогает перезагрузиться. Сходил в маршрут, возвращаешься в город и сразу чувствуешь прилив сил и энергии, чтобы продолжать работать!
Подготовила Наталья Ивлева.