«СКИФ» на финишной прямой
Одной из ключевых тем XII Международного форума технологического развития «Технопром-2025» стало завершение строительства Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» в наукограде Кольцово Новосибирской области
Готовность – больше 85 процентов
Как рассказал директор Института катализа имени Г. К. Борескова СО РАН академик Валерий Бухтияров на заседании научного комитета ЦКП СКИФ, где присутствовал корреспондент «СД», на момент проведения «Технопрома» общая готовность всех объектов СКИФа составляла более 85 процентов.
Напомним, сроки сдачи СКИФа сдвинулись на год, и в Указ Президента внесли изменения. Теперь объект необходимо сдать в эксплуатацию в конце 2025 года (а не в 2024, как предполагалось изначально). И Валерий Бухтияров выразил стопроцентную уверенность в том, что это произойдет. Однако он пояснил, что это будет именно технический запуск, а не начало полноценной работы.
На момент выступления академика готовность большинства зданий на площадке уже была близка к ста процентам и началась их постепенная передача от строителей к ученым. Меньше всего – готовность основного здания накопителя. Это самый крупный объект СКИФа, то самое «колечко». Если же учитывать все объекты, включая экспериментальные и вспомогательные подразделения, то общая готовность составляет порядка 85,3 процента.
Степень готовности зданий комплекса ЦКП «СКИФ»:
Здание инжектора – 96,1 %
Здание накопителя – 63,3%
Здание станции 1-3 – 85,3%
Здание станции 1-5 – 87,1%
Корпус стендов и испытаний – 96,6%
Вспомогательные и административные здания (лабораторный корпус, столовая, склады и прочее) – от 86,9 до 99,6%.
На момент проведения «Технопрома» цифры были такими, соответственно, ко времени публикации в журнале они должны были еще увеличиться.
Валерий Бухтияров пояснил, что в здании инжектора уже смонтировано всё необходимое оборудование для того, чтобы выйти на заданные параметры (три гигаэлектронвольта).
Поясним. Чтобы добиться нужной скорости и энергии, электроны проходят через три стадии ускорения. Первая происходит в линейном ускорителе. Он был запущен в феврале этого года. Следующий этап – бустерный синхротрон. На сегодняшний день в нём уже получен полноценный циркулирующий пучок, необходимый для правильной работы ускорителя. И сейчас сотрудники Института ядерной физики СО РАН разгоняют этот пучок до 3 ГэВ. Далее электроны попадают в накопитель. На момент «Технопрома» как раз велась его сборка и подготовка необходимых для работы вакуумных камер.
Первые станции
Помимо зданий и оборудования, необходимых для создания и функционирования пучка, параллельно создаются экспериментальные станции первой очереди. Их шесть. Также, как рассказал Валерий Бухтияров, будет и седьмая – дополнительная (которая, скорее всего, будет запущена в работу первой). Её собирают из того оборудования, которое уже есть в институтах СО РАН. Она будет выполнена на поворотном магните и посвящена изучению рентгеновской дифракции. Важно, что работа этой станции никак не будет влиять на основной пучок (в отличие от других, работа которых требует использования специальных вставных устройств, влияющих на орбиту электронного пучка). Каждую из станций первой очереди координируют различные научные институты Новосибирска и Томска. При этом две из них должны разместиться в отдельно стоящих зданиях.
Станции первой очереди ЦКП «СКИФ»:
1-1 Станция «Микрофокус» – рентгеновский микроскоп с рекордным разрешением вплоть до десятков нанометров;
1-2 Станция «Структурная диагностика» – определение расположения атомов в кристаллических образцах;
1-3 Станция «Быстропротекающие процессы» – исследование поведения веществ в условиях взрыва, воздействия ударных волн, плазмы;
1-4 Станция «XAFS-спектроскопия и магнитный дихроизм» – изучение пространственной, электронной и магнитной структуры материалов, растворов, расплавов, проведение экологического контроля;
1-5 Станция «Диагностика в высокоэнергетическом рентгеновском диапазоне» – визуализация биологических или технологических объектов размером до 10 см.;
1-6 Станция «Электронная структура» – исследования поверхностей наноматериалов, катализаторов и устройств современной микро- и наноэлектроники.
Уже запланированы к работе еще три станции, о двух из которых подробно расскажем ниже. Но пока средства на них не выделены. Как пояснил Валерий Бухтияров, прежде чем просить из бюджета деньги на следующую очередь экспериментальных станций, необходимо сначала продемонстрировать, как работают те, что уже построены.
Он напомнил, что на сегодняшний день на строительство СКИФа из федерального бюджета уже было выделено порядка 50 миллиардов рублей. И сумма еще будет увеличена. «Вы знаете, какая ситуация в стране, и, очевидно, происходит увеличение и стоимости материалов, и работ, и, самое главное, приходится искать очень много технических решений, в связи с тем, что мы не всё можем купить за рубежом. Многое приходится производить здесь, в России. Не только научное оборудование, но и инженерную инфраструктуру. И это, конечно, приводит к некоторому увеличению стоимости», – сказал академик.
Для понимания того, почему так происходит, он привел в пример автомобильные катализаторы. Если покупать их в Японии, где их производят тысячами «на потоке», цена будет одна. Однако если ориентироваться на собственные разработки и производить оборудование «с нуля» малыми объемами, продукция становится в разы дороже. Так же произошло и в случае с техникой для СКИФа.
Сроки поджимают. Успеваем?
Что касается сроков – как уже сказано выше, согласно Указу Президента, СКИФ должен быть сдан в эксплуатацию в конце 2025 года. Как пояснил Валерий Бухтияров, 2026 год станет годом выхода СКИФа: через тестовую – на промышленную эксплуатацию.
Он рассказал, что к концу декабря этого года для всего оборудования в каждом блоке будут произведены пусконаладочные работы. Всё будет на своих местах, всё будет собрано. Но в целом комплекс функционировать пока не сможет. То есть это будет именно технический запуск.
«Наш Президент Владимир Путин неоднократно уделял внимание развитию установок класса “мегасайенс”. Одна из ключевых – Центр коллективного пользования “Сибирский кольцевой источник фотонов”. Ожидается, что работа этой уникальной установки позволит проводить передовые исследования во множестве областей, включая химию, физику, материаловедение, биологию, геологию».
Заместитель Председателя Правительства РФ
Дмитрий Чернышенко
Приблизительно к марту 2026 года, по подсчетам ученых, начнутся первые полноценные работы с пучком и постепенный выход на тестовую эксплуатацию всех систем.
Пусконаладка шести станций первой очереди также будет сделана к декабрю, но не может быть полностью завершена, потому что на тот момент еще не получится проверить работу с циркулирующим пучком. Однако постепенно в течение следующего года работа всех станций должна быть налажена и запущена. После этого можно будет переходить к созданию станций второй очереди.
Новые станции – новые возможности
Вторая очередь СКИФа начнется с создания трех экспериментальных станций: 1-8, 2-1 и 2-2. Одну из них разрабатывает Новосибирский государственный технический университет НЭТИ. На «Технопроме» о ней рассказал доктор технических наук, заведующий научно-исследовательской лабораторией физико-химических технологий и функциональных материалов, профессор кафедры материаловедения в машиностроении Иван Батаев. Она получила название «Инженерное материаловедение» и должна стать первой в мире, где будет использоваться уникальная оптическая схема для фокусировки высокоэнергетического рентгеновского излучения.
Станция предназначена для исследования технологий, которые используются в промышленности при производстве и обработке различных конструкционных материалов – металлов, керамик, композитов, порошковых смесей, сложных химических соединений. На ней ученые будут исследовать, как ведут себя материалы в различных технологических процессах, таких как сварка, литье, термическая обработка и обработка давлением. Кроме этого, ученых интересуют вопросы прочности, пластичности, разрушения, поведения при циклических нагрузках, так называемая усталость материалов.
«Мы будем исследовать материалы с помощью фотонов высоких энергий, смотреть, что происходит с их атомной структурой, проводить дифракционные исследования, определять элементный состав и фиксировать его изменение, то есть решать достаточно большой спектр вопросов», – отметил Иван Батаев.
Еще одна из представленных на «Технопроме» станций получила название «Белок». Ее разработали ученые Центра коллективного пользования «Сибирский кольцевой источник фотонов» совместно с коллегами из Московского физико-технического института и ряда других организаций.
По подсчетам специалистов, после запуска всех запланированных станций на ЦКП «СКИФ» смогут проводить исследования до 7500 ученых в год
Эта станция направлена на реализацию самых передовых методов определения кристаллических структур белков и других макромолекул для решения задач структурной биологии, фармацевтики и биотехнологий. Оборудование установки позволит изучать кристаллы микронных размеров и «наблюдать» за изменениями пространственной структуры макромолекулярных комплексов с атомарным разрешением во время прохождения биохимических реакций. Станция позволит определять структуры самых сложных для исследования объектов, таких как мембранные белки, макромолекулярные комплексы, образованные белками и нуклеиновыми кислотами, комплексы белок-лиганд и антиген-антитело. Такие вещества играют важную роль в различных биохимических процессах и являются перспективными мишенями при разработке лекарств для борьбы с онкологическими, вирусными, аутоиммунными, нейродегенеративными и другими заболеваниями. По ряду критически важных параметров, включая высокие яркость и когерентность, минимальные размеры пучка, энергетическую гибкость и масштабируемость под новые экспериментальные задачи, разработанная станция превзойдет существующие мировые аналоги.
По данным на 25 сентября 2025 года, в административном корпусе ЦКП «СКИФ» завершена внутренняя отделка помещений, завезены мебель и техника. В здании накопителя завершается монтаж кровли, к началу ноября планируется завершить чистовую отделку, система отопления готова к использованию. Благоустраивается территория: практически готовы тротуары, ведется укладка асфальта на внутренних проездах, на газоны завезена почва. Учёные активно ведут подготовку к монтажу оборудования, которое планируется установить сразу по завершении чистовой отделки помещений.
Но всё это пока – лишь планы на ближайшее будущее. Что касается текущей ситуации, по последним данным в ЦКП «СКИФ» на 95,5 процента выполнено изготовление оборудования основного накопителя. Как уже сообщалось ранее, в мае этого года была запущена работа бустерного синхротрона, получено первое синхротронное излучение на установке. На сегодняшний день достигнута циркуляция пучка электронов, и в ближайшее время это позволит установке выйти на проектную энергию в 3 ГэВ.
Пока не видно никаких препятствий к тому, чтобы сдать объект в срок.
Марина Вдовик