Создать новую микроэлектронику и модель развития звезды. Итоги участия НАН в «Технопроме-2023»
- Подписаться на
В Новосибирске 25 августа завершились Международный форум и выставка «Технопром-2023». О намеченных там планах и проектах сотрудничества с российскими учеными корреспонденту агентства «Минск-Новости» рассказал руководитель белорусской делегации, академик-секретарь Отделения физики, математики и информатики НАН Александр Шумилин.
– Для нас главной темой обсуждения на площадках форума стало развитие совместных научных проектов с российскими учеными, – отметил ученый. – Речь прежде всего идет о Курчатовском институте, Сибирском отделении Российской академии наук и Объединенном институте ядерных исследований в Дубне в Подмосковье.
По словам А. Шумилина, сотрудничество белорусских и российских ученых будет вестись по многим направлениям. Первое посвящено развитию фундаментальной науки мирового уровня. Второе – созданию и отработке новых технологий, а третье – проектированию новых материалов с уникальными свойствами.
На ядерных установках в Гатчине и Новосибирске новые материалы и технологии для космоса, промышленности и медицины будут исследоваться на принципиально новом уровне. Достижения ядерной физики давно уже используются для лечения онкологических заболеваний. Это и препараты с изотопами, и направленное облучение раковой опухоли с помощью различных частиц для ее разрушения и уничтожения. Новая прорывная технология адронной терапии даже получила название «протоновый скальпель». Она позволяет прицельно воздействовать на раковую опухоль с помощью тяжелых ионов или протонов. Здоровые же ткани организма пациента такое облучение не затрагивает и проходит для него совершенно безболезненно. Человек воспринимает его как рентгеновскую процедуру, и лечебных сеансов требуется в несколько раз меньше, чем при обычной лучевой терапии.
Малая нейтронная звезда – в лаборатории
Объединенный институт ядерных исследований в Дубне (Подмосковье) специализируется на фундаментальных исследованиях в области физики. Поэтому в проекте на его мегаустановках белорусские ученые с российскими коллегами планируют изучать вопросы происхождения мира и барионной материи (так называемая темная материя, которая включает оптически яркие звезды, молекулярные облака, «черные» дыры, межзвездную пыль и т. п.)
– Мы хотим попытаться cмоделировать на ускорителе NICA ОИЯИ процессы, происходящие в недрах нейтронной звезды, – поделился секретом А. Шумилин. – Такие космические объекты также называют пульсарами из-за их способности создавать импульсное рентгеновское или радиоизлучение. Нейтронные звезды состоят из вещества огромной плотности. Один его кубический сантиметр весит около 100 000 кг. А сама материя и строение такой звезды напоминает громадное атомное ядро.
Именно эти свойства пульсаров, по словам А. Шумилина, привлекают к ним внимание ученых. Они очень активно изучают нейтронные звезды последние 30 лет.
От кремниевой эпохи – к нитридно-галлиевой
Разработка новых материалов – основа для развития любой промышленности. Сегодня на острие этого процесса находится микроэлектроника. И здесь исследования на установках мегакласса играют очень важную роль. В Дубне были синтезированы более 10 совершенно новых элементов таблицы Менделеева. Все они обладают уникальными свойствами.
– Основная технология для микроэлектроники – кремниевая, – пояснил А. Шумилин. – Однако сегодня все больше стран пытаются использовать для производства микроэлектронных компонентов нитрид галлия. Полупроводники на его основе на порядок превосходят кремниевые. Это все равно как корабли из стали, пришедшие на смену деревянным судам. Наша задача – создать на основе нитрида галлия конечный продукт: микрочипы и микросхемы. Для этого нам и нужно развивать сотрудничество с российскими коллегами.
Не лыком шиты
По словам А. Шумилина, в мире есть очень мало стран, которые способны создавать установки мегакласса. А вот белорусские физики не раз успешно участвовали в их проектировании и строительстве.
По словам академика-секретаря, мегасайенс – это колоссальные проекты и с точки зрения научного потенциала, и по затратам. Сроки их создания – от 5 до 10 лет. Далеко не каждое государство может построить ядерный ускоритель. Их создание по силам только очень высокотехнологичной и богатой стране. Ядерные ускорители есть в США, Китае, Германии, России и Японии. Напомним, что Большой адронный коллайдер в швейцарском Церне строили с 2001 по 2008 год более 10 тысяч ученых почти из 100 стран.
– В этих научных центрах ведутся прорывные исследования по глобальным вопросам. Например, как произошла Вселенная, из чего состоит атом, какие процессы идут на звездах, – пояснил А. Шумилин. – Изучение таких вопросов невозможно без серьезной математики. Чтобы смоделировать эти процессы, вначале создаются цифровые двойники объектов исследования. Нам удалось в Беларуси сохранить после распада Союза мощный потенциал отечественной науки. И сейчас мы его развиваем благодаря работе белорусских ученых, в том числе и в мегасайенс-проектах в России. Это основа для будущих научных открытий, которые и позволят обеспечивать технологический суверенитет нашей страны.
Справочно: в совместных проектах с ядерными центрами России в Гатчине, Новосибирске и Дубне будут участвовать Объединенный институт ядерных и энергетических исследований НАН в Соснах, Институт физики имени Б. И. Степанова НАН, Физико-технический институт НАН, Научно-практический центр НАН Беларуси по материаловедению, Институт математики НАН, Объединенный институт проблем информатики НАН, Научно-исследовательский институт ядерных проблем БГУ и другие научные организации Беларуси.
Смотрите также:
