Три научные группы Томского политехнического университета выиграли гранты Российского научного фонда (РНФ). При поддержке фонда коллективы разработают новый метод получения покрытия для резонаторов ускорителей заряженных частиц, исследуют процессы горения в замкнутых помещениях и ответят на вопрос: как на планете сформировались месторождения морских железняков. Каждый грант рассчитан на три года с возможностью продления, общая сумма поддержки по трем проектам составит 54 млн рублей.
Так, коллектив под руководством научного сотрудника Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Алексея Шевелева будет разрабатывать технологию нанесения сверхпроводящих покрытий на основе станнида триниобия (Nb3Sn) для высокочастотных резонаторов ускорителей заряженных частиц, а также математические модели и программный код для исследования свойств сверхпроводников. В результате ученые планируют провести обработку прототипов резонатора для будущего поколения отечественных и зарубежных ускорителей и протестировать их на измерительных стендах в условиях сверхпроводимости.
«Резонаторы — один из ключевых элементов ускорителей. Сегодня их в основном делают из дорогостоящего ниобия, поэтому исследователи ищут новые материалы для резонаторов. Мы предлагаем наносить на более бюджетную основу — например, медь — тонкое покрытие из станнида триниобия. Это перспективный материал, но у него есть недостаток — он хрупкий, при этом известно, что дефекты в покрытии могут приводить к потери сверхпроводящих свойств в условиях высокочастотных полей. Для решения этой проблемы мы опробуем несколько новых подходов. Получение качественных, однородных покрытий Nb3Sn для резонаторов позволит снизить стоимость их изготовления и в теории повысить эффективность ускорения частиц, — говорит Алексей Шевелев. — Проект направлен на развитие уже действующего сотрудничества специалистов нашей школы с крупнейшими российскими и международными ускорительными центрами. Это комплекс NICA в Дубне, Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера в Новосибирске, DESY в Германии, КЕК в Японии, ЦЕРН и другие».
Научная группа во главе с профессором отделения геологии ТПУ Алексеем Мазуровым при поддержке фонда будет вести масштабное фундаментальное исследование древних осадочных месторождений железной руды. Они интересны ученым тем, что сконцентрированы на планете в определенных областях и по геологическим меркам формировались очень интенсивно. Например, крупные месторождения морских железняков находятся в Западной Сибири и в Северном Казахстане. Однако у геологов до сих пор нет однозначного ответа на вопрос: что именно стало источником железа для этих месторождений. Ответ на него поможет ученым лучше понимать происхождение не только месторождений железа, но и связанных с ними генетически месторождений полезных ископаемых и даже глобальные процессы изменения тектоники и климата на планете.
Коллектив под руководством профессора Научно-образовательного центра И.Н. Бутакова ТПУ Гения Кузнецова получил поддержку проекта «Обоснование по результатам экспериментальных и теоретических исследований возможности создания технологий с обратной связью для подавления горения и дымоосаждения в закрытых и изолированных от внешней среды помещениях». Ученые разработают экспериментальные методики для определения эффективных условий тушения возгораний в закрытых помещениях. Для этого они планируют использовать высокоскоростные регистрирующие системы, лазерную технику, следящие комплексы и сенсоры. Полученные результаты помогут создать базу данных очагов горения и сценариев распространения возгораний в помещениях, а также новые типы датчиков для обнаружения возгораний и заложить научные основы для умных технологий тушения пожаров.
Добавим, также РНФ провел конкурс на продление финансирования для ранее поддержанных проектов. В нем победа за двумя проектами коллективов Томского политеха. Это научная группа под руководством доцента Исследовательской школы физики высокоэнергетических процессов ТПУ Дмитрия Глушкова, создающая гелеобразное топливо для использования в экстремальных температурных условиях, а также группа профессора отделения геологии ТПУ Сергея Арбузова. Его коллектив изучает ценные и токсичные примеси в углях бассейнов азиатской части России.