В рамках нацпроекта «Наука и университеты» (федеральный проект "Развитие масштабных научных и научно-технологических проектов по приоритетным исследовательским направлениям") Институт ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (г. Новосибирск) разработал проект энергосберегающих поворотных магнитов с использованием постоянных магнитов для источников синхротронного излучения.
Специалисты Института ядерной физики им. Г. И. Будкера (ИЯФ СО РАН) совместно с коллективами других научных организаций испытывают карбид бора в качестве покрытия для стенок токамака Международного экспериментального термоядерного реактора (ИТЭР). Исследования термоядерного синтеза – перспективное направление, поскольку реакторы на его основе могут стать новым источником энергии с большой производительностью. Горение плазмы во время термоядерной реакции происходит при экстремально высоких температурах, и перед исследователями стоит задача найти такое вещество, которое сможет выдержать эти условия и при этом пагубно не повлиять на плазму. Результаты испытаний, проведенных в ИЯФ СО РАН, показали конкурентоспособность покрытий из карбида бора вольфраму и бериллию, которые часто рассматриваются при выборе защитного материала первой стенки и дивертора современных токамаков.
Большую часть территории равнин и низменностей Нижнего Приамурья (Хабаровский край) занимают болота. Это связано с природно-климатическими условиями региона. Специалисты Института водных и экологических проблем Дальневосточного отделения РАН (ИВЭП ДВО РАН) исследуют торфяные залежи болотных массивов с целью изучения палеоклиматических изменений, проявлявшихся на данной территории для различных этапов голоцена. Полученные данные планируется использовать при создании прогнозов и построения гипотез изменения климата, как для территорий Дальневосточного Федерального округа в частности, так и на планете в целом. Наряду с этим в исследованиях последнего десятилетия установили, какие сдвиги лесорастительных условий происходили на территории Нижнего Приамурья. В частности, смены похолоданий и потеплений в голоцене приводили не только к сменам одних растительных группировок другими, но и к смещению в наиболее теплые периоды голоцена с юга на север широколиственных дубняков. Часть данных для исследований ИВЭП ДВО РАН получает на ускорительном масс-спектрометре ЦКП «Ускорительная масс-спектрометрия НГУ-Новосибирский научный центр» (ЦКП УМС НГУ-ННЦ). ЦКП создан НГУ совместно с Институтом археологии и этнографии СО РАН, Институтом катализа им. Г. К. Борескова СО РАН (ИК СО РАН) и Институтом ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН). Результаты опубликованы в журнале Earth and environmental science и в сборнике «Геосистемы Северо-Восточной Азии».
Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) является единственным исполнителем по изготовлению и запуску технологически сложного оборудования для Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» (ЦКП «СКИФ»). К каждому элементу источника синхротронного излучения поколения 4+ предъявляются высокие требования, от выполнения которых зависит достижение заявленных параметров всей установки – энергии 3 ГэВ и эмиттанса пучка 75 пм рад (пикометров радиан). Недавно из экспериментального производства ИЯФ СО РАН вышел первый высокочастотный резонатор для бустера ЦКП «СКИФ». Высокочастотная система отвечает за ускорение пучка, поэтому к ее техническим характеристикам и рабочим параметрам были особые требования. Например, в резонаторе не должны появляться колебания высоких частот (высшие моды), которые способны дестабилизировать или разрушить пучок. Купить готовое подобное устройство невозможно, поэтому физики разработали и создали свой уникальный одномодовый ВЧ-резонатор, который подавляет «плохие» моды, оставляя для пучка только одну рабочую частоту. 3D-моделирование параметров прошло успешно, на данный момент резонатор готов к испытаниям. Всего в бустере будет установлено три ВЧ- резонатора – производство остальных двух уже запущено.
Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали и успешно испытали ряд диагностических методов и оборудования для дозиметрии в бор-нейтронозахватной терапии (БНЗТ). В отличие от других видов лучевой терапии, в БНЗТ выделяется четыре компоненты дозы облучения: борная, азотная, гамма и быстрых нейтронов. Ранее считалось, что борная и азотная доза неизмеримы, но результаты специалистов ИЯФ СО РАН показали обратное. Благодаря методам дозиметрии, которые теперь могут использоваться в источниках нейтронов для клинической практики, физики и онкологи будут уверены не только в параметрах пучка по потоку и энергетическому спектру нейтронов, но и в характеристиках пучка по компонентам дозы облучения, которую получает пациент. Результаты опубликованы в журнале Frontiers in Nuclear Engineering.
Сегодня исполняется 10 лет с основания Российского научного фонда. За это время Институт ядерной физики им Г. И. Будкера СО РАН был поддержан пятьюдесятью двумя грантами, что позволило коллективу ИЯФ СО РАН выйти на новый уровень в своих исследованиях, улучшить условия работы, расширить профессиональные горизонты и продвинуться на новые рубежи в науке. За эти годы в рамках предоставленных РНФ грантов специалисты ИЯФ СО РАН выполнили передовые фундаментальные исследования в области теоретической физики, физики элементарных частиц, физики и техники ускорителей, источников синхротронного излучения и лазеров на свободных электронах, а также физики плазмы и управляемого термоядерного синтеза. Исследовательская инфраструктура ИЯФ СО РАН используется различными группами из многих научных организаций России для выполнения исследований в рамках инфраструктурных грантов Российского научного фонда.
4 ноября, в День народного единства, на территории ВДНХ откроется Международная выставка-форум «Россия». Министерство науки и высшего образования Российской Федерации представит в павильоне №57 интерактивную экспозицию «Десятилетие науки и технологий». Ее главная цель — рассказать гостям о достижениях и перспективах отечественной науки и вовлечь молодое поколение в сферу исследований и разработок. Информационным партнером проекта выступает АНО
«Национальные приоритеты» — оператор Десятилетия науки и технологий.
Специалисты Института ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) разработали прецизионный источник питания для дипольных магнитов бустера синхротрона «СКИФ» (Сибирский кольцевой источник фотонов, ЦКП СКИФ). Данный класс оборудования относится к прецизионным системам питания, так как позволяет не только поддерживать требуемый уровень тока в магнитах с необходимой точностью в статике, но и в динамике, что крайне необходимо при подъеме энергии пучка в бустере. Именно от точности и стабильности магнитного поля в дипольных магнитах зависит сама возможность существования электронного пучка в синхротроне. На данный момент протестирован первый серийный образец источника питания. Всего для бустера необходимо три подобных устройства – они будут готовы к концу 2023 г. Изначально планировалось заказывать источники питания у мирового лидера в системах питания ускорителей – датской компании Danfysik.
В рамках нацпроекта «Наука и университеты» (федеральный проект "Развитие масштабных научных и научно-технологических проектов по приоритетным исследовательским направлениям") в Алтайском государственном техническом университете им. И. И. Ползунова (г. Барнаул) при участии Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (г. Новосибирск) созданы экспериментальные образцы фотокатодов из гексаборида лантана с модифицированной поверхностью.
Специалисты Томского политехнического университета и Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) провели цикл экспериментов на стенде УНУ ЭЛВ-6 по экспресс-изготовлению различного типа керамик. Одним из результатов стало получение люминесцентной керамики промышленного качества. Время изготовления составило секунды, при том что получение таких материалов другими методами занимает десятки часов. При такой производительности одна установка может обеспечить мировые потребности в определённых типах люминофорной керамики.
Практически вся портативная электроника и бытовая техника сегодня работает на литий-ионных аккумуляторах. Такие электрохимические элементы быстро заряжаются, обладают высокой энергоемкостью и долго служат. Но литий – это дорогой и редкий металл, а его производство неэкологично. Альтернативный путь – создание натрий-ионных аккумуляторов. Специалисты Института неорганической химии им. А. В. Николаева СО РАН (ИНХ СО РАН) синтезируют функциональные материалы для создания аккумуляторов нового поколения и совместно с коллегами из Института ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН (ИЯФ СО РАН) изучают их свойства с помощью синхротронного излучения (СИ) в Центре коллективного пользования «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения» (ЦКП СЦСТИ). Сейчас научная группа исследует характеристики гибридного материала из дисульфида молибдена и графена, который перспективен в качестве анодной части натрий-ионных аккумуляторов. Исследования показали, что синтезированный материал обладает хорошей стабильностью и достаточной энергоемкостью, то есть основные параметры качества батареек остаются на высоком уровне. Работа поддержана грантом РНФ № 23-73-00048.
Супер С-тау фабрика — это будущий электрон-позитронный коллайдер, в научную программу которого будет входить изучение частиц, содержащих очарованные кварки и тау-лептоны, и поиск новых физических эффектов, не описываемых Стандартной моделью. Фабриками называют особый класс коллайдеров с высокой светимостью, а светимость – это величина, определяющая число рождений частиц, происходящих в единицу времени. Ожидается, она будет в сто раз больше, чем у существующих в мире установок.