Синхротронное излучение – это излучение, имеющее непрерывный спектр от инфракрасного до жесткого рентгеновского диапазона, значительную интенсивность при малом размере источника. Простыми словами – сверхмощное излучение, которое позволяет с большой точностью видеть свойства и структуру вещей.
Синхротронное излучение объединяет ученых из разных научных отраслей: физики, химии, биологии. «Благодаря излучению мы можем получать рентгеновскую информацию о структуре объектов, в частности, мышц. За 10 мс мы получаем картинку структуры мышцы. Раньше на это уходил час. Методически мы очень продвинулись. В свое время Марк Мокульский – кстати, один из участников конференции – начинал рентгеноструктурный анализ. Так вот сейчас на Западе ни одно лекарство не доходит до потребителя без этого анализа на синхротронном излучении», – рассказывает заместитель директора ИЯФ СО РАН академик Геннадий Кулипанов. «В России, к сожалению, почти не производятся новые лекарства. Но мы готовы к тому, когда российская промышленность начнет их выпускать», – добавляет академик.
Конференция, которая проводится в Институте ядерной физики СО РАН, уже 19-я по счету. Ученые из разных областей научных знаний со всего мира собираются для обсуждения актуальных проблем использования синхротронного излучения регулярно каждые два года, начиная с 1975 года. Параллельно проходит молодежная конференция, на которую был получен грант от Министерства образования и науки, – на нее приехали молодые ученые из пяти федеральных округов.
Местом проведения неслучайно был выбран Академгородок, ведь у нас работает один из двух действующих в России центров по изучению синхотронного излучения – «Сибирский центр синхротронного и терагерцового излучения».
Большое количество работ о терагерцовом излучении Геннадий Кулипанов называет особенностью этой конференции: «Работы по его изучению начались всего около шести лет назад, здесь будут представлены результаты, что само по себе очень интересно», – заверяет он.
Терагерцовое излучение, важное место которому отведено на конференции, используется, например, для сканирования багажа и людей в аэропортах. Влияние излучения на организмы еще до конца не изучено. Сейчас этим занимается Институт цитологии и генетики СО РАН. «Воздействие на биологические объекты – очень важный вопрос. В ИЦиГ СО РАН изучают воздействие терагерцового излучения на ДНК, клетки, белки. К счастью, ученые не обнаружили влияния на ДНК и на клетки. Однако заметен эффект влияния на белки. Механизм этого влияния сейчас изучают», – говорит Геннадий Кулипанов.
С помощью синхротронного излучения проводят не только рентгеновскую микроскопию, но и томографию. В медицинскую практику уже начинают внедрять терагерцовые томографы, с помощью которых можно исследовать верхние слои тела – кожу, сосуды, мышцы – до глубины в несколько см. Это нужно, например, для получения изображения опухолей.
Один из главных докладчиков конференции – заведующий отделом Института физики микроструктур РАН член-корреспондент РАН Николай Салащенко из Нижнего Новгорода. Он занимается многослойной рентгеновской оптикой. «Мы делаем оптику, а первые измерения проводим здесь – в ИЯФе. Применение моих исследований можно найти в приборостроении. Сейчас я занимаюсь изучением нового спектрального диапазона». Результаты работы Салащенко используются в проекционной EUV нанолитографии – направлении, которое обещает развитие современной наноэлектроники.
По словам ученых, с помощью излучения можно проводить контроль качества продукции. Как рассказывает старший научный сотрудник ИЯФ СО РАН Виталий Шкаруба, с помощью излучения проводились исследования крыльев самолетов «Боинг» для исключения деформаций.
Одним из основных элементов современных источников синхротронного излучения называют вигглеры (специальные магниты). Кстати, их собирают у нас в ИЯФе и отправляют в разные страны мира на заказ: Германию, Японию, Великобританию. Стоимость одного вигглера составляет 1 млн долларов.
Марк Мокульский, один из пионеров исследований в области синхротронного излучения, уверен, что исследования синхротронного излучения должны помочь понять главную тайну науки: «Молекулярная биология находится в напряженном состоянии и стоит перед главным сюрпризом – она так и не объяснила, откуда берется жизнь. Главное – понять, хватает ли физических законов для объяснения феномена жизни и следует ли жизнь из сегодняшней модели физики».
Анна Андриевская
