Современное развитие физики конденсированного состояния и наук о материалах невозможно без использования синхротронного и нейтронного излучений, дающих возможность заглянуть глубоко внутрь вещества на атомарном уровне. Эти тонкие инструменты необходимы как для фундаментальных открытий, так и для решения массы практических задач не только в материаловедении, но и в медицине, сельском хозяйстве, других сферах. СССР, Россия в этой области долгое время находились на передовых рубежах в мире, но потом по известным причинам наступил спад: остановилось и вяло продолжалось начатое аж в 1976 году строительство высокопоточного исследовательского реактора ПИК (одна из расшифровок — «Пучковый Исследовательский Комплекс») в Гатчине, заморозились или затормозились другие проекты. И вот в 2019 году вышел Указ Президента РФ «О мерах по развитию синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры в Российской Федерации», подкрепленный мощной соответствующей программой, открывший новые перспективы для «нейтронного сообщества» и всей экономики страны. Реализации этой программы, ее наполнению и еще многим специальным вопросам была посвящена прошедшая недавно в Екатеринбурге, в Институте физики металлов УрО РАН конференция по использованию рассеяния нейтронов в исследовании конденсированных сред РНИКС–2023.
Собственно, это — ведущий национальный форум с полувековой историей, где регулярно обсуждаются последние достижения в области теории взаимодействия нейтронного излучения с веществом и методики нейтронного эксперимента. Екатеринбург, ИФМ принимал его теперь уже трижды, первые два раза в 2004-м и 2021-м годах, и с полным на то основанием. Предыдущая конференция 2021 года посвящена памяти члена-корреспондента РАН Б. Гощицкого, внесшего значительный вклад в развитие радиационной физики твердого тела и нейтронографических методов исследований материалов, нынешняя — памяти академика Ю. Изюмова, основного автора монографий «Магнитная нейтронография» и «Нейтронография магнетиков». То есть специалисты, причем ключевые в своих направлениях, по этим темам на Урале всегда были и есть, они оставляют школы и учеников. По традиции совместно с ИФМ организаторами форума стали Национальный исследовательский центр «Курчатовский институт», Российское нейтронографическое общество, АО «Институт реакторных материалов» (Заречный), Уральский федеральный университет и Уральское отделение Российской академии наук. Официальный спонсор, опять же традиционно — Лаборатория нейтронной физики им. И.М. Франка Объединенного института ядерных исследований (Дубна).
На открытии прозвучало приветственное слово от председателя РНИКС, президента Курчатовского института Михаила Ковальчука, в котором отмечено значение конференции как крупнейшей отечественной площадки для коммуникации «нейтронного сообщества» и обмена опытом по реализации названной федеральной программы. Вице-президент РАН, председатель ее Уральского отделения академик Виктор Руденко подчеркнул, что остановка нейтронных и синхротронных исследований была бы чревата отставанием России от других стран, а реализация программы создает предпосылки прорыва.

Научную часть открыл пленарный доклад вице-президента НИЦ «Курчатовский институт» члена-корреспондента РАН Александра Благова (совместно с М. Ковальчуком) «Источники синхротронного излучения (СИ) четвертого поколения и лазеры на свободных электронах: задачи и перспективы» (
на фото). Александр Евгеньевич напомнил историю вопроса, тесно связанную с самым успешным советским проектом мегасайнс — атомным, положившим начало целому ряду научных направлений, включая использование реакторов как источников СИ (оно же рентгеновское излучение) не только для задач ядерной физики, но и гораздо более широко. Сегодня уже пройдено 4 поколения таких устройств, по всему миру строятся так называемые дифракционно ограниченные источники с неизмеримо большим потенциалом, и здесь Россия идет в ногу со временем. Названная федеральная программа беспрецедентна, она предполагает строительство и совершенствование таких установок на огромной территории от центральной полосы до Дальнего Востока. К ней россияне подошли не с пустыми руками, а как организаторы и участники многих международных проектов. Кроме базовых, опережающих мировой уровень установок СИЛА (Протвино), ПИК, она включает менее масштабные СКИФ (Новосибирск), КИСИ-Курчатов (Москва), РИФ (остров Русский), специализированные, создание распределенного центра ядерной медицины. Такого их количества и качества в нашей стране не строилось никогда, все это требует целой армии квалифицированного персонала, готовить который начинают уже сейчас, внося изменения в университетские курсы. Второй пленарный доклад начальника отделения нейтронных исследований и разработок в области конденсированных сред лаборатории нейтронной физики ОИЯИ члена-корреспондента РАН Александра Белушкина был посвящен взаимодополняемости синхротронных и нейтронных излучений. Суть его — названные виды излучений неразрывно связаны, круг задач, связанных с их использованием, очень схож, и на современном этапе их нужно рассматривать как единое целое, тогда как диалог между специалистами — «нейтронщиками» и «синхротронщиками» только налаживается, его необходимо активизировать. Большой интерес вызвали пленарные доклады члена-корреспондента РАН Анатолия Сереброва (Курчатовский институт) о проблеме темной материи во Вселенной и профессора МИФИ Сергея Рогожкина о перспективах исследования реакторных ДУО-сталей методами малоуглового рассеяния нейтронов.
На пленарной сессии и восьми секциях конференции обсужден широкий круг проблем, связанных с использованием пучков медленных нейтронов для исследований в области физики конденсированного состояния, материаловедения, наук о жизни, вопросов, связанных с нейтронографическим приборостроением и совершенствованием методик нейтронного эксперимента и других.

Конечно же, особое внимание уделено реактору ПИК, первые мощности которого при участии Президента РФ запущены в 2021 году, и процесс ввода в эксплуатацию продолжается. Это стало темой круглого стола, на котором представлена и всесторонне обсуждена научная программа для реактора. Отдельная секция была посвящена проекту создания компактного иcточника нейтронов DARIA (расшифровка аббревиатуры из английских слов — «обращенность к прикладным исследованиям и промышленному применению»).

Подобные источники на основе протонных ускорителей, альтернативные «большим» исследовательским реакторам, строятся во многих странах, они менее дороги, экологичны, проще сертифицируются и не требуют больших площадей, при этом дают хорошие результаты. О пользе проекта для Урала рассказал директор ИФМ, председатель оргкомитета конференции академик Николай Мушников (
на фото). Помимо огромного значения для научных организаций, прежде всего УрО РАН, DARIA будет крайне полезен для металлургической, химической промышленности, атомной энергетики региона, исследований материалов оборонного и двойного назначения. Он поможет оперативно реагировать на запросы предприятий, формировать программы для «флагманских» реакторов и обучать специалистов работе с нейтронами. В выступлениях на секции отмечена важность успешной реализации проекта, состоялся живой обмен мнениями о возможных проблемах в конструировании отдельных узлов этого уникального комплекса и путях их решения.
Крайне важно, что в РНИКС–2023 впервые приняли участие представители азиатских нейтронных центров из Индии и Китая. Так, президент Индийской физической ассоциации, вице-президент ассоциации по рассеянию нейтронов стран азиатско-тихоокеанского региона (AONSA) профессор С.М. Юсуф сообщил о последних результатах исследования магнитных материалов на реакторе Дхрува в пригороде Мумбаи. Доктор Ю. Ке (КНР) продемонстрировал возможности современной установки малоуглового рассеяния нейтронов в Институте физики высоких энергий Китайской академии наук. Кроме того, прозвучал отчетный доклад председателя Российского нейтронографического общества (РОСНЕЙТРО), зав. лабораторией нейтронных исследований вещества ИФМ УрО РАН кандидата физико-математических наук Андрея Губкина о работе общества, а также о взаимодействии с Европейской ассоциацией по рассеянию нейтронов (ENSA) и AONSA. Подчеркнуто, что для ускорения интеграции с последней необходимо развивать это направление на Урале и в восточных регионах России.
Всего на РНИКС–2023 представлено почти 160 докладов, из них треть — молодыми учеными до 35 лет, что говорит о потенциале «нейтронного сообщества» страны. По традиции, самые успешные молодые исследователи ведущих нейтронных центров удостоились дипломов и призов. В этом году их получили Мария Петрова (Объединенный институт ядерных исследований), Екатерина Яшина (НИЦ КИ-ПИЯФ), Наталья Исакова (НИЦ «Курчатовский институт»), Юрий Саламатов (ИФМ УрО РАН). А в молодежном конкурсе на лучший стендовый доклад победила Анастасия Козляковская, инженер-электроник ОИЯИ.

Серьезной «взрослой» награды — медали РОСНЕЙТРО «За выдающийся вклад в развитие теории и практики нейтронного рассеяния», которая также традиционно вручается на этом форуме, нынче удостоен ведущий научный сотрудник отдела работ на атомном реакторе ИФМ УрО РАН кандидат физико-математических наук А. Пирогов (
на фото), основатель направления пучковых исследований магнитных материалов на площадке реактора ИВВ-2М в городе Заречном, представляющий Россию в международной комиссии по магнитным структурам при Международном союзе кристаллографов IUCr.
Подводя итоги форума, участники отметили высокий уровень его организации и обозначили общие проблемы тематики РНИКС. Одна из главных — многие потенциальные пользователи, как в научных институтах, так и реальном секторе экономики, не представляют масштаб возможностей, которые дают нейтронные и синхротронные исследования. И сегодня, когда реализуется беспрецедентная федеральная программа, особенно важно популяризировать их, предметно показывать их эффективность. Уже нынешней осенью Курчатовский институт планирует провести ряд «просветительских» семинаров, необходимо вкладываться в соответствующие учебные программы. Ведь долгое время «нейтронное сообщество» оставалось закрытым для общества, и сегодня самое время его открывать.
Андрей ПОНИЗОВКИН,
Елена МОСТОВЩИКОВА, ведущий научный сотрудник ИФМ УрО РАН, доктор физико-математических наук, секретарь РНИКС–2023
Фото Всеволода АРАШКЕВИЧА
и с сайта atomic-energy.ru