50 лет назад Постановлением Совета Министров СССР от 27 августа 1957г. и приказом Министерства высшего образования СССР от 3 января 1958 г. при Томском политехническом институте с целью развития научных исследований и подготовки специалистов в области ядерной физики, ускорительной техники и электроники был создан Научно-исследовательский институт ядерной физики электроники и автоматики, позднее переименованный в НИИ ядерной физики (НИИ ЯФ). Институт основан по инициативе и при активном участии выдающегося ученого и организатора науки, ректора Томского политехнического института Воробьева А.А.
В НИИ ЯФ создан уникальный набор электрофизических установок для выполнения фундаментальных, прикладных исследований и разработок - единственный за Уралом исследовательский ядерный реактор, синхротрон на 1,5 ГэВ, циклотрон с регулируемой энергией ионов, сильноточные импульсные ускорители электронов и ионов, микротроны, электростатический ускоритель на 2,5 МэВ, центр коллективного пользования и аналитические лаборатории по исследованию свойств, состава и структуры материалов, минералов и биообъектов.
Сегодня в институте работает 240 человек, в том числе научных сотрудников - более 100, из них кандидатов и докторов наук - 48.
Результаты фундаментальных исследований, выполненных сотрудниками института, признаны научной общественностью как в нашей стране, так и за рубежом. Среди них исследования поляризационных явлений в электро- и фотоядерных процессах, когерентных электромагнитных процессов при взаимодействии релятивистских электронов с периодическими структурами, исследования по разработке сильноточных ускорителей и установок для генерации мощных импульсных электронных и ионных пучков, СВЧ- излучения и плазмы, для ионно-лучевой и плазменной обработки материалов.
НИИ ЯФ имеет большой опыт создания востребованных наукоемких технологий и производств. Среди них: производство генераторов и радио-фармпрепаратов для медицинской диагностики на основе реакторных и циклотронных нуклидов; методы нейтронно-активационного анализа веществ и материалов; технология нейтронного легирования полупроводниковых материалов; методика изготовления радиоактивных алмазов-индикаторов и аппаратуры для контроля степени извлечения алмазов; интенсивный пучок быстрых нейтронов для использования в терапии злокачественных новообразований; технология производства ядерных фильтров (трековых мембран) на циклотроне. На ядерном реакторе организовано обучение студентов ТПУ по специальностям, связанным с работой на АЭС.
Результаты исследований института нашли отражение в 34 монографиях, 13 сборниках научных трудов НИИ ЯФ, в большом количестве публикаций. Сотрудниками института защищено 42 докторских и 380 кандидатских диссертаций, организовано и проведено 36 международных и всесоюзных научных конференций, школ, симпозиумов.
Работы института получили общественное признание в виде Премий Совета Министров СССР, премий Ленинского комсомола и Премии Правительства России. Более 20 сотрудников института, начавших в нем свой научный путь, выросли в крупных ученых и руководителей научных учреждений, вузов, кафедр. Восемь сотрудников, в разное время работавших в НИИ ЯФ, стали членами Российской Академии наук (В.В.Болдырев, Б.М.Ковальчук, Г.А.Месяц, С.П.Бугаев, В.Г.Шпак, А.Н.Диденко, Г.И.Димов, Ю.А.Захаров).
Сегодня институт продолжает развивать традиции, заложенные старшим поколением.
***
50 лет по всем канонам - значимая юбилейная дата и вместе с тем, хороший повод подвести некоторые промежуточные итоги. Полвека существования НИИ ядерной физики с некоторой долей условности можно разделить на 4 периода, которые примерно совпадают с теми этапами, когда институтом руководили разные директора.
Первый этап - 1957 по 1967 годы, когда директором был д.т.н., профессор Иван Петрович Чучалин, с которым неразрывно связано собственно становление института. В это время почти ежегодно создавались крупные базовые установки, успешно эксплуатирующиеся по сегодняшний день.
Одним из первых был запущен электростатический генератор ЭГ-2,5 (напряжением до 2,5 МВ). 1965-й стал годом рождения синхротрона \"Сириус\". Чуть позже в 1967 году институт запустил первый за Уралом ядерный реактор. Затем циклотрон и целый ряд ускорителей меньшего класса - микротроны, бетатроны…
Так создавалась базовая материальная часть НИИ ядерной физики, электроники и автоматики при Томском политехническом институте. Соответственно, закладывались и научные направления, связанные с фундаментальными исследованиями по ядерной физике. При этом нельзя не сказать о тех громадных усилиях, которые предпринимал ректор ТПИ Александр Акимович Воробьёв для создания института и развития его научных направлений.
Следующий - почти 20-летний этап - когда директором института был Андрей Николаевич Диденко, ныне - член-корреспондент РАН, заведующий кафедрой МИФИ. Этот период ознаменован расцветом тематики, связанной с сильноточной электроникой. Хочется процитировать слова академика, первого вице-президента РАН Г.А.Месяца, бывшего научного руководителя отдела НИИ ЯФ при ТПУ: \"Оказалось, что высоковольтная наносекундная техника имеет огромное будущее, и она получила очень сильное развитие в НИИ ЯФ. Честно говоря, именно она сделала НИИ ЯФ знаменитым в мире\" (Газета \"За кадры\", от 3 апреля 1998г.).
Г.А.Месяцем были инициированы и развернуты в НИИ ЯФ исследования по взрывной эмиссии электронов и объемному разряду в газе высокого давления, позднее зарегистрированные как Открытия.
В 1972 году был запущен сильноточный ускоритель электронов на 2,2 МВ, получивший название \"ТОНУС\" (\"Томский наносекундный ускоритель\"). Затем был разработан ряд других сильноточных ускорителей, получили мощный импульс направления исследований, связанные с транспортировкой сильноточных электронных пучков в газе и вакууме, с генерацией мощного СВЧ-излучения. В это же время в институте была разработана и предложена оригинальная система - \"виртуальный катод\" – для генерации СВЧ-излучения.
В 1984 году серьёзную реконструкцию прошёл ядерный реактор, если первоначально он был запущен на мощность 2 МВт (как и в МИФИ), то в результате модернизации реактор был переведён на мощность в 6 МВт, что позволило существенно расширить область научных исследований, начать практическую реализацию разработанных методов.
В частности, были проведены исследования и создан канал для нейтронно-трансмутационного легирования Si. Промышленное производство этого материала на Чернобыльской атомной станции в связи с известными событиями полностью прекратилось. В связи с чем было принято решение организовать выпуск легированного кремния на базе НИИ ЯФ при ТПИ. Была разработана уникальная технология (с очень высокой однородностью) нейтронного облучения объёмных слитков большого диаметра.
Тогда же были начаты исследования по генерации мощных ионных пучков, взаимодействию ионных, электронных пучков и плазменных потоков с различными материалами.
На синхротроне \"Сириус\" исследователям впервые экспериментальным путём удалось доказать существование теоретически предсказанного \"эффекта каналирования\". Был обнаружен целый ряд эффектов, связанных с различными видами излучения при взаимодействии электронов высоких энергий с твёрдым телом, а также на границе \"твёрдое тело-вакуум\".
Наверное, самый тяжёлый этап жизни института пришёлся на то время, когда директором стал д.т.н., профессор Юрий Петрович Усов. Конец 80-х, 90-е годы. Все помнят, в каком состоянии была страна. Соответственно, легко экстраполировать эти условия на институт и его людей… Резко взлетевшие цены на тепловую и электрическую энергию съедали практически все финансовые поступления.
Заслуга Юрия Петровича в том, что опираясь на коллектив, он сумел удержать институт на плаву, а затем и придать движение в направлении развития. Был решён ряд серьёзных задач.
Во-первых, удалось сдать 9-этажный жилой дом, в котором многие из сотрудников НИИ ЯФ получили долгожданное жильё. К сожалению, это была последняя стройка, когда жилье - давали…
Посёлок \"Спутник\" был передан на баланс города Томска, таким образом, коммунальные расходы института серьёзно сократились. Принципиально новым направлением деятельности института стало освоение международного научного пространства, поскольку именно в этот период Томск стал открытым, и у наших зарубежных коллег появилась возможность приезжать в некогда закрытый \"наукоград\". Так мы получили возможность для заключения международных контрактов.
Тогда же в рамках Межправительственных соглашений Гор-Черномырдин Департамент энергетики США поддержал предложения института по созданию объектовой системы физической защиты. США интересовала прежде всего охрана ядерного топлива. Таким образом, система, обеспечивающая сохранность ядерного топлива, учёт и контроль, создавалась, в том числе, при финансовой поддержке с их стороны.
В тот же период НИИ ЯФ заключил ряд контрактов с Францией, Израилем, Китаем, США. Определённый положительный эффект это возымело, хотя не всё проходило гладко… Юрию Петровичу довелось решать проблему выполнения этих контрактов в условиях, когда живые деньги сразу \"безакцептно\" снимались со счёта института на погашение задолженности за энергопотребление.
В целях выживания и сохранения кадрового потенциала были созданы несколько филиалов при институте. Это была вынужденно-необходимая мера, на которую пошли только для того, чтобы НИИ не перестал существовать, сохранить высококвалифицированный научный коллектив.
Характерно, что когда ситуация изменилась в лучшую сторону, практически за один день филиалы были ликвидированы, и институт вновь стал единым. При этом, несмотря на малые объёмы финансирования научные работы продолжались. Были – минимальная заработная плата, нередкие задержки… Тем не менее, этот критический момент был успешно преодолён.
Институт практически не потерял свой интеллектуальный потенциал: удалось сохранить на уровне 90 процентов научного персонала.
В последующие годы началось дальнейшее устойчивое развитие института.
Говорит директор НИИ ЯФ доктор физико-математических наук, профессор Александр Ильич Рябчиков: \"За последние десять лет, во-первых, удалось при поддержке депутата Государственной думы Российской Федерации Степана Степановича Сулакшина войти в Федеральную адресно-инвестиционную программу по созданию системы физической защиты ядерного реактора. Программа успешно реализована, и сегодня НИИ ЯФ имеет одну из наиболее современных систем физической защиты ядерного объекта.
Проведён достаточно большой объём работ, связанных с модернизацией ядерного реактора. Фактически построена новая градирня. Теперь уже не деревянная, а из нержавеющей стали на весь период срока службы реактора. Была решена и такая серьёзная задача, потребовавшая определенных усилий, а также необходимого и достаточного финансирования, а именно: вывезено отработанное ядерное топливо, накопленное за весь период эксплуатации реактора.
Подверглась коренной реконструкции шахта-хранилище отработанного ядерного топлива. Была создана система управления и защиты ядерного реактора нового поколения.
Заменён комплекс контрольно-измерительных приборов реактора…\". Сейчас реактор, которому уже более 40 лет, является одним из лучших исследовательских реакторов России. Принципиально важным является то, что удалось наконец-то решить многолетнюю проблему бюджетного финансирования персонала ядерно-опасного объекта оп штатному расписанию.
НИИ ЯФ выиграл грант Минпромнауки, CRDF и администрации Томской области по созданию центра коллективного пользования. В результате создан Центр исследования свойств материалов и покрытий, оснащённый современным оборудованием. Услугами Центра пользуются не только сотрудники НИИ ЯФ и научно-образовательное сообщество Томска, но и многие организации Сибирского региона.
В это же время на реакторе создаётся принципиально новая технология производства генераторов технеция, применяющихся при диагностике онкологических, сердечно-сосудистых заболеваний. Успешно освоен их выпуск, и сегодня на регулярной основе генераторы технеция поставляются в медицинские клиники и учреждения 18 городов Российской Федерации.
По направлению легирования кремния удалось выйти на зарубежных заказчиков, это 4 компании, суммарная потребительская ёмкость которых адекватна любым предложениям с нашей стороны. Так что сегодня вопрос только в том, какие объёмы мы способны переработать.
Именно поэтому на ближайшее будущее становится актуальной задача перевода реактора на новый уровень мощности 10-12 МВт. Это - ближайшая перспектива.
Конечно же, в последнее десятилетие получили некую трансформацию и глубокие фундаментальные исследования, проводившиеся на синхротроне \"Сириус\".
42 года эксплуатации для электронного ускорителя - серьёзный возраст. И вряд ли можно найти ускоритель аналогичного класса, срок службы которого был бы соотносим с нашим.
Исследователи-фундаментальщики НИИ ЯФ вошли в международную коллаборацию с коллегами из Японии, Германии. И это приносило и приносит свои положительные результаты. Во-первых, сохраняется научный потенциал. Во-вторых, результаты, которые мы получаем совместно с зарубежными партнёрами, очень высокого международного класса.
Результаты этого сотрудничества, в частности, не так давно были представлены старшим научным сотрудником лаборатории №11 Геннадием Андреевичем Науменко в ходе защиты диссертации \"Дифракционное излучение релятивистских электронов и диагностика пучков\", представленной на соискание ученой степени доктора физико-математических наук по специальности 01.04.20 - Физика пучков заряженных частиц и ускорительная техника.
В работе соискателя, в частности, приведены данные эксперимента, спланированного учёными НИИ ЯФ и проведённого на ускорителе KEK ATF (Япония). В ходе эксперимента был обнаружен новый эффект, который может быть реализован в прикладных целях. С другой стороны, приведённый пример из разряда тех, как можно и нужно ориентировать конечные результаты фундаментальных исследований на решение прикладных задач.
В данном случае, российско-японская коллаборация решала задачу исследования оптического дифракционного излучения ультрарелятивистских электронов. В итоге получено \"переходное излучение\", которое может быть использовано для невозмущающей диагностики электронных пучков и сгустков микронных(!!!) диаметров. Задача - крайне актуальная, как для существующих, так и строящихся ускорителей.
Наряду с названными стоит ещё одна крупная задача, связанная с электронным синхротроном \"Сириус\", который либо необходимо подвергнуть серьёзной модернизации, что достаточно трудно реализовать; либо найти новую нишу исследований, например, в области нанотехнологий.
В связи с тем, что НИИ ЯФ добился хороших результатов в направлении разработки радионуклидов и радиофармпрепаратов на их основе, получаемых как на ректоре, так и на циклотроне, а также в области нейтронной терапии злокачественных новообразований закономерно возникло предложение по созданию Центра ядерной медицины в Томске.
Идея была поддержана губернатором Томской области Виктором Мельхиоровичем Крессом, который со своей стороны сделал всё для того, чтобы заручиться поддержкой Президента РФ Владимира Владимировича Путина.
Конечно, реализация проекта развития ядерной медицины в Томске движется медленно. Тем не менее, буквально в последние месяцы ощущаются определённые подвижки. В частности, рассматривается вопрос о Федеральной целевой программе по созданию трёх таких центров в Обнинске, Димитровграде и Томске.
Есть надежда, что в ближайшее время такой проект будет запущен. Понятно, что для института и ТПУ в целом он означает развитие материальной базы, расширение научных исследований с использованием возможностей ядерного реактора, циклотрона. И что для нас особенно важно, проект предусматривает создание установки и развитие работ по протонной терапии.
Предполагается заменить электронный синхротрон \"Сириус\" на протонный синхротрон с энергией до 330 МэВ. Очевидно, что это создаст новые возможности для учёных, работающих в области взаимодействия заряженных частиц с твёрдым телом, как в направлении фундаментальных исследований, так и прикладных задач.
За прошедший период дальнейшее развитие получило направление импульсной сильноточной электроники. Создано несколько установок нового поколения для генерации мощного СВЧ-излучения, модификации свойств материалов мощными пучками ионов и плазмой.
Недавно я принимал участие в Международных Симпозиуме по ионным пучкам и их применению и Конференции по модификации свойств материалов ионными пучками (Мумбай, Индия). Приятно отметить, что именно докладом от НИИ ЯФ по ионным пучкам высокой и средней мощности открывался Симпозиум. Это признание лидерства института.
Все последние годы направление \"Сильноточная электроника\" было базовым для подержания и развития института. Именно лаборатории, связанные с генерацией мощных электронных, ионных пучков, СВЧ-излучения, а также лаборатории, работающие в направлении модификации свойств материалов ионными пучками различной мощности и плазмой, обеспечивали основную часть внебюджетных доходов института.
Интересно, что если в начале последнего десятилетия подобные работы выполнялись при поддержке зарубежных организаций, то сейчас ощущается востребованность и интерес со стороны предприятий и промышленных групп России.
В целом институт ежегодно обеспечивал устойчивый рост внебюджетного финансирования с коэффициентом 1,3-1,5, что существенно превышает коэффициентинфляции. Соответственно, у НИИ была реальная возможность обеспечивать рост заработной платы, хотя, конечно, желаемые величины пока ещё не достигнуты.
Характерно, что, говоря об интеллектуальном потенциале института, нельзя не назвать тот факт, что за 50 лет учёными НИИ ЯФ было получено более 1000 авторских свидетельств и патентов.
Конечно же, НИИ ЯФ - наиболее сложный по инфраструктуре, многокомпонентный по направлениям научных исследований, институт. Но в этом, как показывает время, основа его устойчивости и дальнейшего развития. Монопрофильный исследовательский институт, как показывает новейшая история, может мгновенно прекратить своё существование, как только интерес к той или иной проблеме утрачивается.
Конечно, в истории института были периоды, когда отдельные лаборатории переставали существовать, не выдержав научной конкуренции, но создавались новые лаборатории по перспективным научным направлениям. Есть и примеры, когда лаборатории и даже целые отделы института становились основой развития новых институтов.
В 1977 году Г.А.Месяцем был создан институт сильноточной электроники СО АН СССР на базе коллектива, выделившегося в свое время из НИИ ЯФ и получившего дополнительное развитие в Институте оптики атмосферы СО АН.
Первые бетатроны создавались также в НИИ ЯФ, а затем отдел, занимавшийся бетатронной тематикой, был передан в НИИ электронной интроскопии при ТПУ. И сегодня это направление обеспечивает устойчивую динамику развития НИИ ИН.
Все эти достижения были бы невозможны без крепкого научно-исследовательского коллектива НИИ ЯФ, заведующих лабораториями, докторов и кандидатов наук, которые самоотверженно, иногда даже не за достойную зарплату, работают, верят в свои идеи и делают всё для того, чтобы их реализовать и доказать научному миру своё лидерство.
Пользуясь случаем, искренне поздравляю со знаменательным юбилеем всех сотрудников НИИ ЯФ, коллектив ТПУ, студентов университета, так или иначе связанных с деятельностью института и приглашаю сотрудников ТПУ и студентов на юбилейную Всероссийскую научно-практическую конференцию с международным участием \"Физико-технические проблемы получения и использования пучков заряженных частиц, нейтронов, плазмы и электромагнитного излучения\", которая будет работать с 26 по 30 ноября в Международном культурном центре ТПУ.