4-6 сентября в Объединенном институте ядерных исследований проходило Рабочее совещание международной коллаборации ARIADNA по прикладным исследованиям на комплексе NICA. Совещание собрало около 150 участников из 33 организаций 15 стран мира, включая Армению, Беларусь, Болгарию, Вьетнам, Египет, Индию, Казахстан, Кубу, Мексику, Россию, Румынию, Турцию, Узбекистан, Южную Африку, Японию.
Главной темой состоявшейся встречи было обсуждение научной программы коллаборации в преддверии ожидаемого в 2025 году сеанса работы комплекса NICA.
В ходе трех дней работы собравшиеся заслушали 30 докладов по ключевым направлениям научной программы коллаборации ARIADNA, осмотрели элементы инфраструктуры комплекса NICA и обменялись предложениями о проведении экспериментов в ближайшем сеансе на пучках ускоренных ионов.
Открыл совещание вице-директор ОИЯИ, руководитель проекта NICA Владимир Кекелидзе. Он напомнил о том, что первое мероприятие с международным участием по прикладным исследованиям и инновациям на комплексе NICA состоялось в сентябре 2021 года – в нем приняло участие около 300 ученых из ведущих мировых научных центров, что явилось индикатором высокого интереса научного сообщества к возможностям NICA для прикладных исследований.
Владимир Кекелидзе отметил, что проект NICA готов к старту экспериментов в том числе и в области прикладных исследований, подразумевающих выполнение исследований на выведенных пучках в специально созданных для этих работ зонах для прикладных исследований. Ускорительный сеанс, в ходе которого будет запущен коллайдер NICA, планируется провести в 2025 году. «Уникальные пучки в широком диапазоне энергий и типов частиц будут доступны для проведения исследований в области наук о жизни и биомедицинских приложений, радиационного материаловедения, тестирования радиационной стойкости микроэлектроники, прикладных ядерных технологий и других задач. Коллаборация ARIADNA расширяется; нет сомнений, что эта тенденция будет продолжаться», – заключил Владимир Кекелидзе.
Руководитель коллаборации ARIADNA, заместитель начальника Отделения научно-методических исследований и инноваций ЛФВЭ ОИЯИ по научной работе Олег Белов представил доклад о текущем статусе коллаборации, рассказав о наиболее важных событиях в ее деятельности и ближайших задачах. На данный момент в состав сотрудничающих организаций входят 162 участника из 21 научного центра; готовятся документы об официальном вступлении еще нескольких организаций. На ускорительном комплексе NICA создано пять станций для прикладных исследований, которые смогут работать в разных диапазонах энергий от 3,2 МэВ/нуклон до 4 ГэВ/нуклон. В конце 2021 года была запущена Станция облучения чипов (СОЧИ). В декабре 2022 года создан и апробирован прототип Станции длительного облучения, предоставляющий уникальную возможность непрерывной работы на пучках ионов высоких энергий на протяжении до нескольких месяцев параллельно с установкой BM@N. На обеих станциях проведены исследования в рамках прошлого сеанса пусконаладочных работ на комплексе NICA. Готовятся к работе Станция для исследования медико-биологических объектов (СИМБО), Испытательная станция компонентов радиоэлектронной аппаратуры (ИСКРА) и Станция для исследований по ядерной энергетике (СИЯЭ).
В сеансе 2022–2023 годов семь организаций выполнили научную программу на Станции длительного облучения и провели исследования по радиационному материаловедению, композитным материалам и радиационной модификации высокотемпературных сверхпроводников.
Важным элементом исследовательской инфраструктуры, создаваемой организациями-членами коллаборации ARIADNA, станет обновленный корпус Института медико-биологических проблем РАН в Дубне, где разместится целевая лаборатория для выполнения работ по моделированию воздействия космической радиации на пучках комплекса NICA. Ввод здания в эксплуатацию ожидается в январе 2025 года.
В научную программу совещания вошли доклады по целому спектру исследований, относящихся к радиационной безопасности космических полетов. Представлены сообщения об изучении биологического действия тяжелых ионов и возможностях сотрудничающих организаций в области самых современных молекулярно-биологических и морфологических методов исследования повреждений ДНК клеток человека. Значительная часть докладов была посвящена высокотемпературным сверхпроводникам: исследованию радиационной стойкости ВТСП-лент, созданию и модификации инновационных материалов при помощи тяжелых ионов. Вниманию участников совещания были представлены доклады по релятивистским ядерным технологиям, в частности, по проекту ADSR.
Комментируя итоги состоявшегося совещания, заведующий Отделом радиационной безопасности пилотируемых космических полетов Института медико-биологических проблем РАН Вячеслав Шуршаков отметил важность инфраструктуры ARIADNA для решения проблем радиационной безопасности космических полетов, в том числе в свете планов по созданию новой Российской орбитальной станции, которая будет вращаться на высокоширотной орбите с более высокими уровнями радиации по сравнению с МКС.
«На таких орбитах еще не летали пилотируемые космические корабли. В проекте на NICA мы сконцентрировали наши усилия на подборе правильных защитных материалов для космонавтов. В проекте ARIADNA мы предусматриваем серию исследований по подбору таких материалов, – сообщил Вячеслав Шуршаков. – Но это только один аспект. Чтобы эффективно защищать космонавтов, нужно еще правильно, надежно измерять дозу, которую они получают. Для этого физики занимаются калибровкой научной аппаратуры. Проект ARIADNA позволит нам, сымитировав космическое излучение, проверить еще здесь, на Земле, насколько правильно и точно будут работать наши приборы в космосе. А значит, мы более точно будем знать дозы, которые получают космонавты, и их здоровье будет под более надежной защитой».
Делясь впечатлениями от участия в совещании, научный сотрудник Отдела ядерной физики и прикладных исследований Института физики Национального автономного университета Мексики Эфраин Рафаэль Чавес Ломели выразил заинтересованность в совместных работах по биоматериаловедению как одному из видов прикладных исследований, имеющих перспективу развития в Мексике.
«Ваша научная программа, ваши установки очень впечатляют, и я надеюсь, что мы сможем привлечь мексиканское научное сообщество к этому проекту и к комплексу NICA. Сейчас необходимо показать медико-биологическому сообществу, в чем польза этих установок, и помочь понять, какие исследовательские возможности дает работа с пучками высоких энергий. Мне важно показать, что люди здесь открыты для сотрудничества», – подчеркнул Эфраин Рафаэль Чавес Ломели.
Обобщив тематику секции по исследованиям в области наук о жизни (Life Sciences), заведующий отделом экспериментальной радиационной биологии и радиационной медицины ФМБЦ им. А.И. Бурназяна ФМБА России, руководитель группы радиационной биохимии нуклеиновых кислот ФИЦ ХФ РАН Андреян Осипов сделал акцент на практическом применении результатов запланированных работ для задач ионной терапии злокачественных новообразований.
«Ожидания от проекта ARIADNA очень большие, поскольку сейчас существует много пробелов в области радиобиологии тяжелых ионов. Это связано со сложностью проведения таких экспериментов. Очень хорошо исследованы эффекты рентгеновского излучения, гамма-излучения, довольно много работ по протонному излучению, по нейтронам. А если говорить об ионах – в основном это работы по углероду, и очень мало работ с железом, – сообщил он. – Основной акцент в наших экспериментах на NICA будет сделан на эксперименты на культурах клеток: начиная от нормальных мезенхимальных клеток человека, фибробластов человека, лимфоцитов периферической крови, заканчивая опухолевыми клетками опухолей, которые трудно поддаются лечению: глиобластома, немелкоклеточный рак легкого у человека».
Подводя итоги Рабочего совещания, руководитель коллаборации ARIADNA, заместитель начальника отделения научно-методических исследований и инноваций ЛФВЭ Олег Белов отметил: «Главным итогом нашего совещания стало формирование сбалансированной научной программы работы коллаборации на ближайшую перспективу, включая ожидаемый в 2025 году сеанс на комплексе NICA. У нас четко выделились несколько научных блоков. Первый блок связан с вопросами радиационной защиты в космосе и моделирования биологического действия космической радиации на биологические объекты. Особое значение здесь имеет комплементарный характер наземной программы работ и участия членов команды ARIADNA в полетных экспериментах. Второй большой блок – радиационное материаловедение: здесь и вопросы разработки новых материалов, и задачи их тестирования на пучках тяжелых ионов. Существенное внимание в программе работ ARIADNA уделено тематике радиационной модификации высокотемпературных сверхпроводников и изучению их стойкости. Третье направление – это проект ADSR по прикладным ядерным технологиям, в котором у нас принимают участие коллеги из стран-участниц Института. Это направление также динамично развивается».
В заключительный день работы совещания участники посетили ускорительный комплекс NICA. Они осмотрели здание синхрофазотрона, где на выводе из инжекционного комплекса располагается Станция облучения чипов, посетили зал MPD и 205 корпус, в котором находятся Станция длительного облучения, располагаемая в зоне установки BM@N, а также участок пробоподготовки.
Завершил работу совещания круглый стол, на котором собравшиеся обсудили организационные вопросы работы коллаборации, подготовку первых публикаций от имени коллаборации и подвели итоги состоявшейся встречи. Представители организаций-участниц ARIADNA поделились мнениями о дальнейшем развитии сотрудничества и о том, какие направления они видят приоритетными в своей деятельности. Члены коллаборации с интересом восприняли инициативу о публикации работ в новом научном журнале ОИЯИ «Natural Science Review», информацию о котором озвучил представитель рабочей группы по созданию журнала Александр Незванов.
На закрытии совещания собравшиеся выразили благодарность докладчикам и модераторам сессий, а также организаторам мероприятия, предложив продолжить обсуждение намеченных инициатив в рабочем порядке.
