В своей статье «Независимость дороже всего» президент страны Касым-Жамарт Токаев сказал, что молодежь — это всегда источник новых идей и движущая сила позитивных перемен. Поэтому нужно направлять потенциал подрастающего поколения в нужное русло и эффективно использовать его. А так же глава государства отметил необходимость поддержки молодых ученых, которые своими открытиями оставили значительный след в науке Казахстана. Корреспондент ИА «NewTimes.kz» побеседовала с директором Астанинского филиала Института ядерной физики Министерства энергетики Республики Казахстан Максимом Здоровец, который рассказал об уникальном изобретении казахстанских ученых, не имеющем аналогов во всем мире.
«В масштабах истории 15 лет – это мгновение, и только великие дела и глобальные события оставляют след, достойный внимания потомков. Можно с уверенностью сказать, что это мгновение было прожито достойно. 21 сентября 2021 года исполнилось ровно 15 лет с момента запуска ускорителя тяжелых ионов ДЦ-60 и открытия Междисциплинарного научно-исследовательского комплекса (МНИК) на его основе. След циклотрона от его «тяжелых ионов» оставил значительный отпечаток в науке суверенного Казахстана в частности и мировой науки в целом», — начал свой рассказ руководитель института ядерной физики.
Миссия данного комплекса, по его словам, заключается в создании синергетических связей между образованием, подготовкой молодых кадров для атомной отрасли и наукой, с возможностью проводить уникальные исследования в области ядерной физики, радиационного материаловедения, нанотехнологий, физики твердого тела и созданию трековых мембран. МНИК базируется на основе Астанинского филиала Института ядерной физики Министерства энергетики Республики Казахстан и состоит из ускорительного комплекса тяжелых ионов ДЦ-60, технологической лаборатории трековых мембран, лаборатории физики твердого тела и лаборатории ядерной физики.
«Уникальность ускорителя ДЦ-60, заключается в особых технических параметрах установки, не имеющих аналогов во всем мире. Для его создания был задействован весь накопленный 60-летний опыт флагмана атомной индустрии Казахстана - Института ядерной физики и ведущих специалистов Объединенного института ядерных исследований г. Дубна. Мы можем ускорять почти всю таблицу Менделеева. Ускоряются ионы и этим самым моделируется процесс, который происходит в ядерном реакторе и в космосе. Когда электроника летает, она подвергается ионному облучению солнца или других межгалактических частиц. Мы же можем это моделировать и тем самым прогнозировать сроки службы работающей электроники в ядерной энергетике или космической техники на орбитальных станциях»,— добавил Максим Здоровец.
Спикер так же отметил, что за 15 лет бесперебойной работы ускорителя ДЦ-60 были достигнуты колоссальные результаты, причем не только по научной стезе, но и в плане организации промышленного производства трековых мембран. Для сравнения, молодой ученый привел скупые цифры статистики: так, например, если в 2006 году рабочее время циклотрона составляло всего 504 часа, а в 2010 году - 1056 часов, в 2019 году рабочее время ускорителя составило – 4978 часов, и при этом график проведения работ на текущий 2021 год уже практически полностью занят, а общее время работы уже составляет порядка 5000 часов.
«Уже сегодня колоссальный опыт персонала ускорителя позволяет получать пучки заряженных ионов и твердых тел с энергиями 0.5-1.75 МэВ/нуклон. Основными направлениями применения данных ионных пучков является проведение уникальных исследований в области радиационного материаловедения и ионной имплантации материалов. Разработке уникальных методов модификации, включающих в себя низкотемпературное облучение материалов, моделирование реальных условий реакторного облучения осколками деления при температурах 300-1000 К. А так же измерений ионолюминесценции при взаимодействии высокоэнергетических ионов с материалами, и получение трековых мембран для мембранных фильтров, мембранной дистилляции и отраслей нанотехнологий»,— сказал ученый.
В Астанинском филиале успешно работают три научных лаборатории, техническая база которых включает в себя самое современное и прецизионное оборудование. Это растровая электронная микроскопия, энергодисперсионный анализ, рентгенофазовый и рентгеноструктурный анализ, ИК- и УФ-спектроскопия, лаборатория пробоподготовки образцов для электронной микроскопии, комплекс мессбауэровской спектроскопии, комплекс оборудования для изучения прочностных характеристик материалов, напылительные магнетронные установки, химический комплекс для получения и исследования физико-химических свойств полимерных мембран. В них работают молодые высококвалифицированные специалисты в области ядерной физики, новых материалов, химии, радиационного материаловедения, полимерных материалов, нанотехнологий и т.д.
«Так же у нас есть прикладное направление: мы облучаем полимерную пленку ионами. Мы берем пищевую пленку в 2-3 микрона, которая идет в рулонах по 4 000 метров и пробиваем ее насквозь, за день мы можем облучить 2-3 таких рулона. Когда ионы летят, то они пронзают эту пленку, и мы распределяем их количество на поверхности. Мы создаем нанафильтр, у которого на квадратном сантиметре может быть от 1000 до миллиарда маленьких отверстий. Получается такая пористая мембрана, которая применяется для очистки воздуха, воды, для диализа крови и так далее. Очень большой перечень применения имеет данный продукт. Мы реализуем пленку за рубеж. Таким образом, мы занимаемся не только наукой, но и зарабатываем с помощью нее»,— добавил директор института.
На базе Астанинского филиала ИЯФ молодыми учеными реализуются междисциплинарные проекты по самым актуальным направлениям ядерной физики и современного материаловедения. Это подтверждается высоким уровнем публикуемых статей в рейтинговых научных изданиях.
«Начиная с 2016 года, ежегодно ученые Астанинского филиала ИЯФ являются обладателями званий самых публикуемых ученых Казахстана по направлению «Физические науки» и «Материаловедение»,— сказал в заключении директор Астанинского филиала Института ядерной физики Министерства энергетики Республики Казахстан.
На ускорителе сформировалась дружная команда молодых ученых и специалистов, объединенных одной научной задачей. К слову, средний возраст сотрудников составляет не более 30 лет и к выполнению серьезных научных задач повсеместно привлекаются студенты и магистранты. На мой вопрос, в чем секрет такой большой результативности (начиная с 2015 года персоналом комплекса было опубликовано более 250 статей в журналах с импакт-фактором), Максим Здоровец ответил, что в любой игре важна поддержка команды и наука в этом плане не является исключением.
