С 16 по 18 декабря 2024 года в Объединенном институте ядерных исследований в смешанном формате проходила выездная сессия Научного совета Отделения физических наук РАН по проблеме «Радиационная физика твердого тела» (НС РФТТ). Мероприятие было направлено на обмен опытом и обсуждение последних достижений в области радиационной физики конденсированного состояния. Помимо сотрудников Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ в работе сессии принимали участие представители более 10 российских научных центров.
Открывая сессию, заместитель председателя Научного совета Владимир Дремов (РФЯЦ – ВНИИТФ) выразил благодарность ОИЯИ за возможность провести заседание в таком значимом научном центре. Он отметил актуальность обсуждения вопросов, поднятых на общем собрании Российской академии наук 10 декабря 2024 года, особенно касающихся состояния и перспектив ядерной отрасли. Владимир Дремов подчеркнул необходимость разработки и исследования материалов, подверженных радиационному воздействию.
«Сегодня особенно важно развивать как экспериментальные, так и теоретические исследования в области радиационной физики твердых тел, поскольку они охватывают весь спектр материалов, используемых в ядерной энергетике и других смежных областях» — сказал он.
В своем вступительном слове директор Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ Сергей Сидорчук отметил важность Дубны как одного из центров развития радиационной физики.
«Именно здесь начиналось изучение радиационной стойкости детекторов, что стало основой для формирования нового направления в области исследования ядерных мембран», — подчеркнул он.
Сергей Сидорчук также рассказал о текущих проектах лаборатории, включая строительство нового ускорительного комплекса ДЦ-140, который будет способствовать развитию исследований в области радиационного материаловедения. В завершение своей речи он пригласил участников сессии и представителей научных центров России к сотрудничеству с ОИЯИ, подчеркнув открытость Института для совместной научной работы со странами-участницами.
Научную программу сессии открыл начальник Центра прикладной физики ЛЯР ОИЯИ Павел Апель. В рамках выступления он подробно рассказал об использовании ускоренных тяжелых ионов в качестве инструмента для создания микро- и нанопористых структур в полимерах.
Участникам заседания было представлено историческое развитие экспериментальных установок ЛЯР ОИЯИ, которые были призваны выполнять задачи производства ядерных фильтров и совершенствования ионно-трековых технологий. Для облучения полимерных пленок пучками тяжелых ионов в ЛЯР использовались различные циклические ускорители: У-300 (1972-1989 гг.), У-400 (1992 г. – настоящее время) и ИЦ-100 (2007 – 2023 гг.). Энергия ионов, применяемых для облучения полимерных материалов на данных установках, варьируется от 1 до 5 МэВ/нуклон.
Павел Апель рассказал о новом специализированном циклотроне ДЦ-140, который в настоящее время строится на базе ЛЯР ОИЯИ. Ускорительный комплекс будет иметь три разделенных канала, предназначенных для тестирования микроэлектроники, радиационного материаловедения и облучения полимерных пленок. Как отметил ученый, энергии ионов, ускоряемых на данной установке (2,1 и 4,8 МэВ/нуклон), позволят решать широкий спектр фундаментальных и прикладных задач.
В завершение выступления им были обозначены современные области применения трековых мембран, включая очистку воды, разделение ионов в физико-химических экспериментах, а также создание медицинских фильтров для очистки медикаментов и вылавливания раковых клеток, что способствует ранней диагностике онкологических заболеваний. «Работа сотрудников Лаборатории ядерных реакций сегодня как никогда актуальна», — подытожил Павел Апель.
Главный научный сотрудник АО ВНИИНМ им. академика А. А. Бочвара Вячеслав Чернов представил доклад «Малоактивируемые конструкционные материалы (МАКМ) для термоядерных и ядерных реакторов — проблемы и путь вперед». В своем выступлении он акцентировал внимание участников сессии на актуальных вопросах радиационного материаловедения, подчеркивая важность МАКМ для повышения безопасности и эффективности ядерных технологий и энергетики. Вячеслав Чернов призвал научное сообщество активизировать исследования, направленные на улучшение функциональных свойств этих материалов в условиях радиационного воздействия, что открывает новые перспективы их применения в современных ядерных реакторах, а также проектируемых на будущее ядерных и термоядерных установках.
Также в первый день выездной сессии Научного совета РФТТ с докладами выступили еще два сотрудника Объединенного института ядерных исследований. Начальник группы радиационной физики сектора №8 ЛЯР ОИЯИ Александр Сохацкий представил методологию исследования однородного ионного повреждения и легирования реакторных материалов, продемонстрировав первые результаты экспериментов на пучке ионов гелия. О специфике мультимасштабного компьютерного моделирования в исследованиях эффектов облучения диэлектриков тяжелыми ионами высоких энергий рассказал старший научный сотрудник сектора ионно-имплантационных нанотехнологий и радиационного материаловедения ЛЯР ОИЯИ Руслан Рымжанов.
Программа второго дня была насыщенной и разнообразной. Начальник отдела атомно-масштабных исследований материалов ядерной техники НИЦ «Курчатовский институт» — ИТЭФ Сергей Рогожкин рассказал о специфике современных исследований и методах анализа наноструктуры реакторных материалов, в частности дисперсно-упрочненных оксидами сталей. С докладом о влиянии ионного облучения на характеристики КНИ- и КНС-транзисторов выступил заведующий лабораторией физических основ материаловедения кремния ИФП СО РАН Владимир Попов. Профессор Института математики, физики и информационных технологий УдГУ Евгений Харанжевский представил новые подходы к достижению эффекта безызностного трения в стальных материалах. Заведующий лабораторией ионно-пучковых нанотехнологий НИИЯФ МГУ Андрей Шемухин рассказал о применении ускорительного комплекса МГУ для изучения радиационных эффектов в различных материалах.
С докладом о проекте нового циклотронного комплекса с одновременным тройным облучением выступил главный технический специалист Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ Георгий Гульбекян. Разрабатываемый в ОИЯИ ускорительный комплекс «ЦИМИС» создаст возможности для получения высоких уровней доз радиационных повреждений с регулируемым соотношением скоростей дефектообразования и накопления гелия и водорода в процессе облучения. Завершая программу второго дня, научный сотрудник ЛЯР ОИЯИ Екатерина Корнеева представила результаты исследования радиационной стойкости дисперсно-упрочненных мультикомпонентных сплавов при облучении быстрыми тяжелыми ионами.
В рамках ознакомления с передовой научной инфраструктурой Лаборатории ядерных реакций ОИЯИ для всех участников также была организована экскурсия на Фабрику сверхтяжелых элементов и в Центр прикладной физики ЛЯР.
В заключительный день сессии были представлены значимые научные результаты, достигнутые в 2024 году, а также подведены итоги трехдневного заседания. В ходе дискуссии участники обсудили организационные аспекты дальнейшей деятельности совета, акцентируя внимание на ключевых направлениях исследований и перспективах сотрудничества.
Сергей Рогожкин выступил с инициативой к руководству Научного совета о подготовке специального документа, в котором будут четко определены политика и стратегия будущего развития экспертного органа. Отдельно он подчеркнул важность расширения состава совета и развития международного сотрудничества.
На основании опыта Объединенного института ядерных исследований как международной организации, начальник сектора ионно-имплантационных нанотехнологий и радиационного материаловедения ЛЯР Владимир Скуратов выразил поддержку идее привлечения иностранных специалистов к работе совета. Он отметил, что, несмотря на существующие сегодня трудности, международное сотрудничество продолжает развиваться и представляет собой перспективный путь для расширения возможностей как для обмена опытом, так и налаживания полноценной кооперации. «В ОИЯИ установлены прочные связи с коллегами из множества стран, включая государства СНГ, Южноафриканскую Республику, Китай и другие. Это могло бы значительно обогатить деятельность совета», — сказал Владимир Скуратов.
Также членами НС РФТТ были подняты вопросы о возможностях для организации новых научных школ, конференций, семинаров и других мероприятий, посвященных радиационной физике твердого тела.
Завершая работу выездной сессии Научного совета Отделения физических наук РАН «Радиационная физика твердого тела», ученый секретарь совета Денис Перминов анонсировал, что в первой половине 2025 года будет организовано онлайн-заседание для дальнейшего обсуждения организационных вопросов, связанных с будущими активностями НС РФТТ.
