Ядерное золото и здоровье

В Обнинске запущен уникальный для России ускоритель ТАНДЕТРОН

Ускоритель ТАНДЕТРОН
Ускоритель ТАНДЕТРОН
Фото: ФЭИ

В обнинском ФЭИ (Государственном научном центре Российской Федерации — Физико-энергетическом институте имени Александра Лейпунского), входящем в научный дивизион Госкорпорации «Росатом», 18 декабря 2015 года прошел пуск ускорителя заряженных частиц ТАНДЕТРОН. Установка является новой и уникальной для России и представляет лучший в своем классе ускоритель заряженных частиц в мире.

Пуск ТАНДЕТРОНа прошел в рамках Федеральной целевой программы «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года», принятую постановлением правительства России от 3 февраля 2010 года № 50. Заказчиком и координатором программы выступила Госкорпорация «Росатом», а ее научным руководителем — ФЭИ. Появление ТАНДЕТРОНа продолжает лучшие традиции института, а физики, врачи и инженеры с его помощью получают доступ к уникальным в своем классе технологиям.

Установку (полное название которой 3MV Tandetron 4130 MC+(HC)) для ФЭИ произвела специализирующаяся на ускорительных системах для науки и индустрии нидерландская компания HVE (High Voltage Engineering Europa B.V.). Доладка ТАНДЕТРОНа для нужд ФЭИ была осуществлена при участии российских специалистов уже в Обнинске. Параметры ТАНДЕТРОНа не имеют аналогов в своем классе. Во-первых, ускоритель может работать в непрерывном режиме. Это позволяет использовать его круглосуточно и 8760 часов в году. Как показала практика эксплуатации подобных установок в других странах, ТАНДЕТРОН может успешно работать в непрерывном режиме годами.

Во-вторых, ускоритель способен разгонять широкий диапазон частиц (от протонов до изотопов золота) с энергиями до трех мегаэлектронвольт. Как отметили специалисты, фактические возможности ускорителя значительно выше. В частности, ТАНДЕТРОН может разгонять практически всю «таблицу Менделеева», а энергия ионов может превышать заявленные три мегаэлектронвольта. В ходе первого официального пуска, состоявшегося 18 декабря на Научно-техническом совете ФЭИ, был продемонстрирован разгон ионов кремния до энергий в два мегаэлектронвольта.

И наконец, третья уникальная особенность машины — ее способность генерировать чрезвычайно узконаправленный (шириной несколько миллиметров) пучок ионов. Все три особенности ТАНДЕТРОНа позволяют найти ему применение для решения разнообразного класса задач.

Прежде всего, ускоритель найдет применение в экспериментальной ядерной физике. В частности, ученые с его помощью планируют провести исследования параметров для ядерных реакторов. Для ФЭИ это чрезвычайно актуальная задача, поскольку именно в этом институте в 1954 году была запущена первая в мире промышленная атомная электростанция (Обнинская АЭС). В настоящее время ФЭИ сохраняет лидерство в области атомной энергетики, а в числе его приоритетов — технология реакторов на быстрых нейтронах (БН–600 и БН–800 на Белоярской АЭС).

Ученые при помощи ТАНДЕТРОНа смогут провести прикладные исследования в области ядерно-физических технологий. К ним относятся, например, калибровка нейтронных детекторов, определение содержания воды в нефтепродуктах и исследование структуры защитных покрытий реакторов. Третьим перспективным применением ускорителя является радиационное материаловедение. В частности, ученые собираются проводить радиационное легирование (облучение пучком ионов) кремниевых пластин, используемых для производства транзисторов и диодов. Компоненты из облученных полупроводников имеют повышенные на десятки процентов эксплуатационные характеристики.

И наконец, очень важное применение ускоритель найдет в ядерной медицине. С его помощью планируется получить короткоживущие изотопы для позитрон-эмиссионной томографии, воспользоваться которыми смогут создающиеся центры позитронно-эмиссионной томографии центрального региона России (дальше изотопы вывезти не удастся — они распадутся). Также ТАНДЕТРОН будет использоваться врачами для дистанционной нейтронной терапии злокачественных новообразований. Лечение может происходить, к примеру, следующим образом. Пациенту в пораженные ткани будут вводить препараты бора. Затем эти участки локально облучаются специальным пучком от ТАНДЕТРОНа, в результате чего бор захватывает нейтроны, разрушается и убивает пораженную клетку. Здоровые ткани при такой локальной терапии не затрагиваются.

В ФЭИ уже провели опыты на животных, которые специалисты признали успешными. Оборудование отладили, все готово для запуска важнейшего для страны нового проекта ядерной медицины. За год ФЭИ планирует проводить лечение до четырех тысяч пациентов со всей территории России. Стоимость такого лечения будет на порядки ниже аналогов. ФЭИ планирует сотрудничать с обнинским Медицинским радиологическим научным центром имени Анатолия Цыба, совместно с которым в первом наукограде России планируется создание Центра ядерной медицины. Кадры для центра планируется готовить там же — в Обнинском институте атомной энергетики.

В настоящее время в ФЭИ имеется восемь ускорителей, из которых пять (вместе с ТАНДЕТРОНом) — действующие. Введение новой установки не означает прекращение эксплуатации всех ранее использованных машин. Так, ФЭИ планирует оставить в институте три действующих ускорителя (вместе с ТАНДЕТРОНом). В частности, вывод пучков ускоренных ионов от ТАНДЕТРОНа в мишенную камеру действующего ускорителя КГ-2.5 позволит расширить за счет одновременного облучения мишеней двумя пучками легких и тяжелых ионов перечень экспериментальных исследований. ФЭИ не исключает возможность использования ускорителей для исследования столкновений частиц (то есть в качестве коллайдера).

Непрерывная работа ТАНДЕТРОНа позволяет эффективно использовать его время эксплуатации. Планируется, что по будням в утреннее и дневное время он будет применяться для целей ядерной медицины, тогда как в оставшиеся вечерние и ночные часы ученые «Росатома» смогут на ускорителе проводить исследования в области экспериментальной ядерной физики, прикладных ядерно-физическим технологий и радиационного материаловедения.

«Установленный на площадке ФЭИ современный, хорошо оснащенный ускоритель позволяет получить широкий спектр ускоренных ионов — от водорода до золота. С пуском ускорителя мы в ФЭИ начинаем новый этап исследовательской, научной и медицинской работы, результаты которой станут достоянием не только атомной отрасли, но и всей страны», — сказал генеральный директор ФЭИ Андрей Говердовский.

Обсудить
Наука и техника
 — 
00:01 Сегодня
Замороженная стволовая клетка человека

Внутренние бомбы

Как клеточный суицид помогает против рака и старости
FILE - In this Saturday, June 4, 2011 file photo made by Associated Press photographer Anja Niedringhaus, injured U.S.Marine Cpl. Burness Britt reacts after being lifted onto a medevac helicopter from the U.S. Army's Task Force Lift "Dust Off," Charlie Company 1-214 Aviation Regiment. Location:
Sangin, AfghanistanПадение Сангинграда
Десятилетнее сражение за столицу наркоторговли завершилось победой «Талибана»
Participants attend a gay pride parade in central Istanbul June 30, 2013. Tens of thousands of anti-government protesters teamed up with a planned gay pride march in Istanbul. Crowds were stopped by riot police from entering Taksim, the centre of previous protests, but the atmosphere appeared peacefulОпасное интернет-проникновение
Грозит ли подъем геев-мусульман исламскому миру
Demonstrators take part in a protest aimed at showing London's solidarity with the European Union following the recent EU referendum, inTrafalgar Square, central London, Britain June 28, 2016. REUTERS/Dylan Martinez TPX IMAGES OF THE DAYСпасет ли уход Меркель Европу?
Свое 60-летие Европейский союз встречает в состоянии экзистенциального кризиса


Из ЕС в сексуальное рабство
Что вынуждает румынок отправляться на Сицилию, где их ждет неволя
Displaced people from the minority Yazidi sect, fleeing violence from forces loyal to the Islamic State in Sinjar town, walk towards the Syrian border, on the outskirts of Sinjar mountain, near the Syrian border town of Elierbeh of Al-Hasakah Governorate August 11, 2014. Islamic State militants have killed at least 500 members of Iraq's Yazidi ethnic minority during their offensive in the north, Iraq's human rights minister told Reuters on Sunday. The Islamic State, which has declared a caliphate in parts of Iraq and Syria, has prompted tens of thousands of Yazidis and Christians to flee for their lives during their push to within a 30-minute drive of the Kurdish regional capital Arbil. Picture taken August 11, 2014. REUTERS/Rodi Said (IRAQ - Tags: POLITICS CIVIL UNREST TPX IMAGES OF THE DAY) FOR BEST QUALITY IMAGE ALSO SEE: GM1EA8M1B4V01Дважды отверженные
Почему от женщин, вырвавшихся из плена боевиков, отворачивается общество
Бес из машины
Как устроена экономика киберпанка
«Мусор на входе — мусор на выходе»
Зачем Росстат отдают под управление Минэкономразвития
Слева направо: Дмитрий Козак, Ольга Голодец, Игорь Шувалов, Вячеслав Володин и Дмитрий  МедведевКостры компетенций
Ралли вице-премьеров: кого не уберегли руководители правительства
Эльвира НабиуллинаЖелезная Эльвира
Как и за что критиковали главу Банка России
Там, где цветет иван-чай
Продолжение рассказа о путешествии по Колымской трассе
Рай на земле
Лучшие для жизни города мира
Германия по карману
Как попасть в Баварию за две тысячи рублей и получить удовольствие
«Мы делаем не крымское вино, а севастопольское»
Винодел Павел Швец — о месте России на винной карте мира
Идеал со сроком годности
От Монро до Кардашьян: как менялись пропорции женской фигуры каждые 10 лет
Luxury watches are seen at a shop window in Geneva August 2, 2011. REUTERS/Denis Balibouse (SWITZERLAND - Tags: SOCIETY BUSINESS)«Если русский — значит, соришь деньгами»
Рассказ финансиста из Самары, перебравшегося в Женеву
Новая американская мечта
Что такое Fuck You Money, или Как уйти на пенсию в 35 лет
Спортзал для двоих
Лондонская пара прославилась в сети как самая тренированная в мире
Они из будущего
Объясняем, почему «Мерседесы» выглядят так, как выглядят, и какими они станут
Цвета для победителей
Самые известные гоночные раскраски в мире
Квартиры на колесах
Интерьеры грузовиков, в которых можно жить
Восточные легенды
Культовые японские автомобили ушедших лет
Бог простит
В церкви нашли квартиру с красной мебелью и портретами в стиле поп-арт
Фрэнк ГериСпугнули рыбу
Почему антисемиты изгнали из Канады создателя «танцующего дома»
«Наш дом — колония строгого режима»
История семьи, оказавшейся на грани распада из-за дачи
Цветам не место в доме
Почему дети мешают взрослым жить счастливо в собственных квартирах