Новосибирск и Новосибирская область: свежие новости, объективный анализ, актуальные комментарии

Институт ядерной физики СО РАН представил первые магниты, которые будут работать на Сибирском кольцевом источнике фотонов.

Два магнита для бустерного синхротрона — первые готовые элементы будущего СКИФа.

На пути к первому камню

О том, что под Новосибирском будут строить Сибирский кольцевой источник фотонов — один из главнейших научных проектов России последнего десятилетия, — мы узнали в 2018 году. Тогда же были обозначены и сроки, когда он должен заработать: не позднее 2024 года. То есть половина этого срока уже прошла, а строительство на 30-гектарном участке рядом с посёлком Кольцово ещё не началось. Всё ли в порядке с проектом — таким вопросом задаются всё больше интересующихся людей. В Институте ядерной физики и Институте катализа СО РАН — соинициаторах проекта — заверяют: всё идёт по плану, земельный участок превратится в стройплощадку, строительная техника на ней появится уже в этом году. А что же происходит с проектом сейчас, когда 2021 год подходит к своему экватору?

Во-первых, закончено проектирование СКИФ, о чём 24 июня рассказал директор Института катализа СО РАН Валерий Бухтияров. 19 мая был подписан акт сдачи-приёмки проектных работ в АО «Центральный проектно-технический институт», который выполняет госконтракт по проектно-изыскательским работам на месте будущего СКИФ. Проектная документация поступила на рассмотрение в Главгосэкспертизу, причём даже без обязательного с этого года одновременного наличия сметной документации (она будет готова к середине июля). Здесь не обошлось без вмешательства министра науки и высшего образования РФ Валерия Фалькова, который подготовил соответствующее письмо на имя своего коллеги в федеральном Минстрое Ирека Файзуллина.

Во-вторых, 15 мая определился генподрядчик, который займётся строительно-монтажными работами (это АО «Концерн Титан-2», принадлежащее «Росатому»), а сейчас ведётся подготовка госконтракта на их проведение. Как только контракт будет согласован, на участке начнутся подготовительные работы — по расчётам Валерия Бухтиярова, это может произойти 1 августа. Прежде всего, надо будет выровнять участок — сейчас перепад высот на месте будущего СКИФ составляет 7 метров. А уже после получения положительного заключения Главгосэкспертизы стартуют непосредственно строительные работы — начиная с рытья котлована, — пока рассчитано, что произойдёт это к 1 октября. Всего на площадке должно быть построено 27 зданий, включая административный корпус.

Точность в изготовлении элементов магнита должна быть высочайшей: ошибки здесь измеряются микронами, поэтому проверка этой точности — очень важный процесс.

— Сроки сжатые, но уверен, что объект будет построен вовремя. Поскольку задача его создания поставлена президентом, объект взят под особый контроль, на нём сконцентрированы усилия и федеральных, и региональных органов власти, — подчёркивает начальник департамента по инвестиционной политике и территориальному развитию полпредства в СФО Иван Гончаров.

А символическая закладка первого камня на месте СКИФ может произойти уже во время проведения международного форума «Технопром». Пока его работа в Новосибирске запланирована на 25–27 августа, и, несмотря на продление режима повышенной готовности по коронавирусу до конца сентября, ни о каких изменениях в формате форума или его сроках не сообщалось.

Точность на волоске

Экспериментальное производство ИЯФ создано в 1980-х годах, используемая на нём техника — в основном того же времени, но постепенно обновляется.

И наконец, есть пункт «в-третьих» — это изготовление оборудования для СКИФ, которое уже полным ходом идёт на экспериментальном производстве ИЯФ.

— Если бы стройка велась обычным образом, то генподрядчик начал бы заключать контракты на изготовление оборудования только после того, как Главгосэкспертиза выдаст разрешение на строительство. Мы понимали, что если пойдём по этой схеме, то проект выполнить к сроку не успеем. Поэтому с начала 2020 года с директором ИЯФ Павлом Логачёвым били во все колокола, чтобы строительство оборудования длительного цикла изготовления для ускорительного комплекса в постановлении о федеральной адресной инвестиционной программе было вынесено отдельной строкой. К августу нам это сделать удалось, и в ноябре мы заключили контракт с ИЯФ на строительство инжекционного комплекса. А в этом году заключён второй контракт — на строительство основного комплекса накопителя.

Cейчас на экспериментальном производстве Института ядерной физики (к слову, по сути это большой завод, на котором трудятся около 700 человек) сделаны первые магнитные элементы для инжекционного комплекса. Этот комплекс, состоящий из линейного ускорителя, каналов транспортировки пучка и бустерного синхротрона, по сути, ключевой элемент первой части проекта.

— Вначале источник электронов производит пучок электронов с низкой энергией. Линейный ускоритель разгоняет электроны до энергии в 200 миллионов электронвольт (эВ), а потом бустерный синхротрон в одну секунду ускоряет этот пучок до 3 миллиардов эВ (3 ГэВ) и запускает его в основное кольцо комплекса, где пучок производит синхротронное излучение. Особая технология изготовления магнитов позволила нам сделать синхротрон более компактным, чем обычно, и, следовательно, более дешёвым. Мы собрали два первых магнита, впереди ещё около десятка. Опыт их изготовления у нас уже был: подобные магниты мы делали для Брукхевенской национальной лаборатории в США. В июле новые магниты отправятся на стенд магнитных измерений, — рассказал руководитель проекта ЦКП «СКИФ» Евгений Левичев.

Изготовление элементов для остальных магнитов идёт полным ходом.

Состоят они из двух половин — верхней и нижней, — на которые намотаны катушки из толстой медной шины. По катушкам течёт ток силой более 800 ампер — создаваемое им мощное магнитное поле и разгоняет электроны до нужной энергии. Для того чтобы такой магнит работал правильно, точность изготовления его базовых поверхностей должна колебаться в пределах 50 микрометров — это тоньше человеческого волоса. Если хотя бы на самом крохотном участке поверхности магнита отклонение станет больше, его придётся отбраковывать — он не сможет создать правильное поле для полёта пучка электронов.

Первый «выстрел» пучком электронов из электронной пушки в ИЯФ планируется сделать уже в начале следующего года, когда здесь будет готов небольшой фрагмент линейного ускорителя будущего СКИФ, в котором можно будет добиться ускорения в 20 МэВ. «Чем более сильного ускорения частиц мы добьёмся, тем они станут устойчивее, и тогда мы будем точно знать, что и весь ускоритель станет работать успешно», — поясняет Евгений Левичев.

В конце 2023 года должна заработать первая экспериментальная станция СКИФ, а ещё через год — ещё пять станций. Сроки крайне сжатые, поэтому ни на какие дополнительные научные исследования, изготовления прототипов времени нет, и специалистам ИЯФ надо делать максимальную ставку на ранее накопленный опыт создания подобных установок. Хотя СКИФ, конечно, намного превышает их и по своим масштабам, и по сложности. Тем временем уже сейчас на специальных семинарах с участием ведущих учёных мира формируется круг пользователей, которые станут работать на будущих станциях СКИФ. Каждая из этих станций будет заточена на решение своей конкретной задачи и постановки конкретных экспериментов, а лучших результатов на них удастся достигнуть только при максимальной интенсивности работы — 24 часа в сутки семь дней в неделю.

ИЯФ — хотя и основной, но не единственный производитель оборудования для СКИФ. Новосибирское предприятие «Триада-ТВ» делает высокочастотные генераторы для ускоряющих резонаторов установок будущего источника фотонов. Ведётся поиск предприятия, которое будет производить очень точные подставки под магниты, — Евгений Левичев не исключает, что им может быть завод имени Чкалова. Возможно, скоро к числу этих предприятий добавится Воткинский завод, также входящий в структуру «Росатома» — в Новосибирске ждут визита его представителей. Подписан контракт с фирмой из Словении, которая специализируется на системах управления для ускорителей.