Привлечение новых партнеров, проекты Года науки и технологий, планы по синтезу новых элементов – в юбилей Объединённого института ядерных исследований директор международного научного центра рассказал о планах.
С 1 января 2021-го года Григорий Трубников избран директором Объединенного института ядерных исследований. В беседе к 65-летию института вспомнили, как развивался научный центр и какие перспективы ждут его на следующее десятилетие.
– 65 лет во многом значительный срок. А что этот срок значит для научного центра?
– Наш устав, решение о создании института, в 1956-м году представители 11 стран подписали в здании президиума Академии наук Советского Союза. Председателем ученого совета института тогда был лауреат Нобелевской премии, представитель ГДР физик Густав Герц. Планка, которую с самого начала задали ученые-основатели Объединенного института ядерных исследований – это наш фундамент. За 65 лет он укрепился и дал возможность построить большую исследовательскую международную межправительственную организацию.
Институт расширил географию и свое присутствие на разных континентах: сейчас у нас более 900 партнеров-организаций из 64-х стран. Наверное, нас можно сравнить с большим раскидистым крепким деревом: пусть это будет кедр. И со временем наши годовые кольца укрепляются новыми флагами, новыми названиями университетов и научных организаций.
Сейчас мы активно работаем со странами Северной и Южной Америки: в позапрошлом году к проекту NICA присоединилась Мексика. В этом году обсуждаем сотрудничество и расширение кооперации с Чили и Бразилией. Это повод для гордости нашего многонационального коллектива и правительств стран-участниц.
– Юбилей ОИЯИ совпал с Годом науки и технологий в России. Как отражена деятельность института в календаре?
– Мотив Года науки и технологий – подогреть интерес к науке, сделать гражданское общество причастным к тому, что делает наука. И более доходчиво объяснять ее ценность и роль в развитии человечества. Это хороший повод для научных организаций, для Российской академии наук, для высокотехнологичной индустрии рассказать о достижениях.
В рамках Года науки и технологий в России сформирован план различного рода мероприятий. Это закладка двух новых научно-исследовательских судов для программы исследования мирового океана. Это запуск нейтронного источника ПИК в Гатчине: в феврале Курчатовский институт показал огромную установку, которая востребована не только физиками, но и биологами, химиками, энергетиками. Своего рода междисциплинарный научный объект. Проходят форумы и конгрессы: для молодых ученых и для лидеров проектов. Роль Российской академии наук в проведении Года – ключевая.
И наш институт, конечно, причастен к мероприятиям. Мы с благодарностью говорим о России, как о стране местопребывания нашего Центра. Россия предоставила исключительные условия и возможности в Дубне, чтобы большая интернациональная семья из десятков стран и сотен человек работали комфортно, продуктивно и исключительно над амбициозными задачами.
Первое из мероприятий в рамках Года науки и технологий – это запуск нейтринного телескопа на Байкале. Сейчас на льду озера несколько десятков человек устанавливают новые кластеры глубоководного телескопа, и в начале апреля начнутся эксперименты и набор первых данных. Объект станет самым большим нейтринным телескопом в северном полушарии.
Второе событие, которое мы готовим – это запуск второго каскада сверхпроводящего коллайдера NICA. Этот этап запланирован на декабрь, финал Года науки и технологий. Надеюсь, что кроме технологического и энергетического запуска этого комплекса, мы наконец начнем работать и на физиков: работа с пучками тяжелых ионов высоких энергий в спектре, недоступном ни в одной лаборатории мира. Они почти полтора года ждали окончания сборки сверхпроводящих колец и каналов, испытания всех систем. Над экспериментом работают 14 стран, более 350 человек.
Должен вспомнить и успех 2019-го года. Эксперимент по открытию короткодействующих корреляций в ядре углерода проводился на комплексе NICA, в течение 2020-го года данные анализировали и обрабатывали, проходила международная экспертиза. В конце прошлого года статья с результатами эксперимента принята в журнал «Nature». Это, пожалуй, самый престижный журнал, если говорить о естественных науках.
– Сейчас на слуху проекты NICA, Байкальский телескоп, Фабрика сверхтяжелых элементов. Можно ли в юбилейный год анонсировать новые глобальные проекты?
– Юбилей и Год науки и технологий – идеальная информационная площадка для ученых. Говорить о перспективах, анонсировать планы, это, фактически вовлекать новых партнеров в нашу программу. Организация Объединенных Наций объявила следующий год в мире Годом поддержки фундаментальных исследований для устойчивого развития человечества. Мне кажется символичным, что Россия, проведя у себя Год науки и технологий передает эстафету ЮНЕСКО. Мы – ОИЯИ – один из ключевых партнеров Всемирного года поддержки фундаментальных исследований.
Сейчас интригующе развиваются события в Лаборатории ядерных реакций им. Г.Н. Флерова – там проходит синтез сверхтяжелых элементов. За месяц работы Фабрики в январе мы получили около 60-ти цепочек распада сверхтяжелого Московия (Mc 115). Сейчас Фабрика выдает в день по пять событий. За месяц работы в лаборатории синтезировали в два раза больше сверхтяжелых элементов, чем за предыдущие 8 лет экспериментов. Научный руководитель лаборатории Юрий Цолакович Оганесян сказал, что сейчас Фабрика работает на треть мощности. В этой области мы опередили лаборатории в Японии, Германии и США примерно на 10-15 лет.
В конце года мы приступим к подготовке и проведению экспериментов по синтезу новых элементов в восьмом периоде таблицы Менделеева: это 119-й, 120-й, возможно, 121-й элементы. С американскими коллегами обсуждаем их вклад в исследования: это оборудование, которое приедет к нам во второй половине этого года. Подключаются американские университеты, а на одном из реакторов в Ок-Риджской национальной лаборатории создаются мишени для наших экспериментов по синтезу 119-го и 120-го элементов.
Сейчас мы работаем с пучком дважды магического ядра кальций-48, но для создания следующих элементов нужны более тяжелые ядра с большим количеством нейтронов – это хром и титан. Вместе с партнерами из французского Института ядерной физики мы отработали технологию их создания, надеемся, что в конце года новые источники заработают в лаборатории.
Это планы на два-три года. Но мы думаем и о том, что будет в 2035-м, 2040-м году.
Сейчас активно обсуждаем создание нейтронного источника абсолютно нового поколения, который придет на замену действующему ректору ИБР-2. С коллегами из Росатома мы начали его проектировать – работы на 10-12 лет, так как это объект использования атомной энергии, предстоит пройти сложные этапы при разработке всех узлов, в первую очередь ядерной безопасности. Это одна из ярких звезд, к которым мы стремимся к 2035-му году.
Мы активно заходим в цифру. В мировом рейтинге топ-500 наш компьютерный кластер по комплексу факторов: хранение, обработка, передача массивов данных, анализ и пропускная способность – в мире под номером 17. Мы предоставили вычислительные мощности Всемирной организации здравоохранения, чтобы обрабатывать данные по анализу и статистике распространения коронавируса. Это наше участие в глобальной инициативе.
Если говорить про компьютерный кластер, то мы в первую очередь смотрим на квантовые технологии. Но нам интересно не «железо». Гонка квантовых компьютеров началась несколько лет назад, и бессмысленно в ней теперь быть догоняющим: нужно опережать, не догоняя, и мы делаем ставку на создание квантовых алгоритмов. То есть математики, которая нужна не только для криптографии, где сейчас используются квантовые компьютеры, но и для других задач. Пока они могут звучать фантастически, например, это моделирование новых материалов, сплавов высокотемпературной сверхпроводимости, распознавание образов не в двоичной логике, передача данных с помощью элементарных частиц и так далее.
С коллегами из Франции, Германии, США и Израиля работаем сейчас над созданием квантового алгоритма для расчёта пределов периодической таблицы: где предел существования ядер, ядерной матери из которой мы с вами состоим? Есть периодический закон Д.И. Менделеева, есть периодическая таблица. В ближайшие 10 лет человечество вряд ли продвинется дальше 121-го элемента, но считается, что границы таблицы лежат на уровне элемента с номером в районе 170-ти. А что за ним – устойчив ли наш мир? В какой форме ядерная материя может существовать дальше, до каких пор она стабильна?
Активно поднимаем флаг исследований в области наук о жизни. Уже начали проектирование межлабораторного инновационного кластера для исследований в области радиобиологии. Это лучевая терапия – лечение онкологии с помощью пучков заряженных частиц. Это радиобиологические исследования в области нейродегенеративных процессов и понимания механизмов возникновения таких болезней, как Паркинсон, Альцгеймер, деменция.
Наша международная радиобиологическая программа – это самые современные ОМИКС-технологии: геномика, метаболомика, протеомика. Сейчас есть понимание и наши первые совместные с медиками результаты, что совместное использование фармпрепаратов и излучения могут сделать медицину более эффективной.
