Тут розшифровують дані адронного колайдера і роблять атом безпечним

Розробки вчених Харківського фізико-технічного використовуються у військовій, цивільній медицині та атомній енергетиці

Мікрорайон П'ятихатки, що на околиці Харкова, городяни називають науковим містечком. І не випадково: саме тут, на вулиці Академічній, 1, на території майже 70 га розмістив свої дослідницькі корпуси, наукові лабораторії і виробничі структури, в тому числі такі, куди стороннім вхід заборонено, Національний науковий центр "Харківський фізико-технічний інститут" (ННЦ "ХФТІ") – той самий, що був заснований 90 років тому як перший в Україні центр актуальних досліджень в галузі ядерної фізики і фізики твердого тіла.

Втім, слово перший в історії цього центру зустрічається не раз, починаючи зі встановленого неподалік від входу пам'ятника харківським ученим, які у 1932 році здійснили тут перше в СРСР розщеплення ядра атома літію.

На порозі адмінкорпусу нас зустрічає вчений секретар наукового центру Олександр Волобуєв і разом з ним ми йдемо на територію, де свого часу були запроваджені перші в СРСР дослідження в області низьких температур, вперше отримані рідкий водень і рідкий гелій, відкрита надпровідність нового, досі невідомого типу.

Олександр Васильович розповідає, що наприкінці 1930-х років саме тут був створений перший трикоординатний радіолокатор, який використовувався для оборони Москви і Мурманська в роки Другої світової війни. У 1940 році науковці цього центру першими у світі подали заявку на винахід атомної бомби і використання урану-235 як вибухової речовини. У повоєнні роки тут була організована лабораторія №1 Атомного проєкту в СРСР, побудовані унікальні електронні та іонні прискорювачі, включно з першим у Європі прискорювачем електронів, розрахованим на енергію 2000 електронввольт, а також термоядерні установки, сформульовані основні ідеї суперсиметрії та супергравітації та багато іншого.

Що і говорити про вчених, які працювали в ХФТІ від самого початку, тобто у буквальному сенсі слова стояли біля витоків ядерної фізики і прославили свій інститут, Харків і Україну в усьому світі. Одне лише ім'я Льва Ландау - Нобелівського лауреата, фізика-теоретика, чого варте, але й інших відомих імен тут сотні.

А от і робочий кабінет генерального директора ННЦ "ХФТІ", академіка, члена Президії НАН України і одночасно секретаря відділення ядерної фізики та енергетики, лауреата державної премії в галузі ядерної фізики Миколи Шульги.

ЗАВДАННЯ НАУКИ – ПРЕД'ЯВИТИ СУСПІЛЬСТВУ ТІ ДОСЯГНЕННЯ, ЯКИХ ВОНО ПОТРЕБУЄ

- Ласкаво просимо, – зустрічає нас Микола Федорович, – ви вже зрозуміли, що ми не настільки відкрита установа, але гостям раді.

- Популярність такого наукового центру багато до чого зобов'язує. Що для вас залишається головним сьогодні, в час, який не назвеш простим?

- Для науки головне у всі часи – прості чи складні – не розгубити своїх досягнень, а навпаки – примножити їх. Інакше немає руху вперед. Тому завдання науки – вміти постояти за себе, пред'явити суспільству ті досягнення, яких воно потребує.

Сьогодні ННЦ "ХФТІ" об'єднує п'ять профільних науково-дослідних інститутів і майже дві тисячі співробітників – від вчених першої ланки до лаборантів. Кожен з цих інститутів заслуговує, щоб його назвали, адже дослідження, які там проводяться, важливі для всієї країни. Тематика їхніх досліджень непроста для звичайного розуміння, тому обмежуся загальними даними: Інститут фізики твердого тіла, радіаційного матеріалознавства і технологій займається проблемами українських атомних електростанцій (АЕС), а в Україні на АЕС працює 15 енергоблоків, Інститут фізики плазми – проблемами термоядерної енергетики, включно з розробкою новітніх термоядерних реакторів. Далі, Інститут ядерної фізики і фізики високих енергій співпрацює з вченими Європейського центру ядерних досліджень ЦЕРН, бере участь в роботах на Великому адронному колайдері. Інститут теоретичної фізики імені Ахіезера – учня Льва Ландау – проводить теоретичні дослідження з багатьох фундаментальних напрямів фізичної науки. Нарешті, Інститут плазмової електроніки сьогодні розробляє нові методи прискорення частинок.

Додайте до цього науково-технічні комплекси, починаючи з того, де ми разом з американськими вченими створюємо Джерело нейтронів, що керується прискорювачем електронів – можливий прообраз безпечних ядерних енергетичних установок майбутнього. Тут можна буде отримувати медичні ізотопи для лікування онкохворих. Поряд працюють інші, менші за потужністю прискорювачі, на яких ми досліджуємо радіаційну стійкість матеріалів і знезаражуємо медичні вироби та матеріали. Згадайте радянську медицину з біксами в маніпуляційних, де з ранку до ночі кип'ятили шприци. Зараз у Харкові вже дві третини медичних матеріалів України обробляється потоком електронів: 100% виходу чистої продукції і ніякого шкідливого фону!

Або взяти наш науково-технічний комплекс під назвою "Ядерний паливний цикл". Для АЕС потрібно паливо – уран та його комбінації, це наша монополія, в Україні, крім нас, ніхто не вміє створювати такі комбінації...

В ХФТІ працює і такий унікальний комплекс: єдиний в Україні сертифікований центр обробки результатів експерименту століття на Великому адронному колайдері Європейського центру ядерних досліджень ЦЕРН.

Микола Шульга розповідає, що за чотири останні роки вчені ННЦ "ХФТІ" відзначені трьома Державними преміями України в галузі науки і техніки, а загалом таких премій з 1991 року було 14. Центр має високі оцінки наукових праць у міжнародних базах даних: протягом 2016-2019 років ННЦ ХФТІ отримав 6 нагород Web of Science та Scopus як продуктивна наукова організація України в галузі природничих наук, в тому числі у 2018 році – як абсолютний лідер науки України.

НАУКОВІ РОЗРОБКИ ДЛЯ ЛІКУВАННЯ ВІЙСЬКОВИХ, ПРОЄКТИ З ЦЕРНОМ, МАГАТЕ, НАТО

- А що зроблено для звичайної людини, окрім експериментів століття?

- Звичайно, я вже згадував про знезараження медичних виробів і матеріалів за допомогою пучка електронів. Також створили спеціальний магнітний інструмент для вилучення уламків з тіл потерпілих, і це вже активно використовується при лікуванні військових, які отримали поранення в АТО/ООС, в тому числі у Харківському військовому госпіталі. Наразі до цього методу лікування прикута увага НАТО. Також розробляємо унікальні стенти для кардіохірургії, які як стороннє тіло не лише не шкодять організму пацієнта, але з часом зникають безслідно, звільняючи місце для наступного стентування...

За словами гендиректора, ХФТІ активно співпрацює з низкою міжнародних організацій та наукових центрів, таких як МАГАТЕ, ЦЕРН, Національна лабораторія імені Джефферсона та іншими. 200 вчених ННЦ отримали підтримку міжнародних фондів і організацій для проведення фундаментальних досліджень. В Орсе поблизу Парижа за останні роки побувало більше 30 наукових співробітників ХФТІ, і робота на Великому адронному колайдері – незамінний і ні з чим не порівнянний досвід.

- Ми стали учасниками Євратому (Європейської спільноти з атомної енергії), проводимо спільні дослідження. У травні 2019 року розпочав роботу створений нами сучасний телекомунікаційний центр Національного контактного пункту Євратом-Україна, який вже став успішною локацією для проведення дистанційних зустрічей, тренінгів, вебінарів за проєктами Євратому. Сьогодні у нас у Харкові працює група американських фахівців, причому співробітництво сторін розпочалося у 2012 році, коли за підтримки США ми почали роботи з проєктування та створення вже згаданого Джерела нейтронів, фізичний запуск якого планується найближчим часом. Загалом у 2019 році ми взаємодіяли з науковими організаціями 14 розвинених країн світу, – розповів Микола Шульга і додав, що конфлікт з Росією, звичайно, негативно позначається на наукових дослідженнях.

- Пам'ятається, співпраця з американцями була пов'язана з отриманням Україною без'ядерного статусу? Чи вважаєте сам факт відмови від ядерної зброї помилкою?

- Ні. Україні для проведення цих робіт знадобилося би близько 200 млрд доларів – величезна сума! Грошей не було, кадрів – теж... Останні запаси збагаченого урану вивезені у 2010-2012 роках. Тоді в пресі почали звучати питання, мовляв, чи потрібна Україні велика наука, яка працює на велику індустрію, чи не простіше зосередитися на аграрному секторі, і просувати Україну в цьому напрямі?

Таке ставлення до науки та індустрії є неприпустимим, і треба боротися з таким підходом, з таким мисленням, при цьому приділяючи увагу і аграрному сектору: кожному своє!

Якраз тоді Департамент енергетики США (фінанси) і Аргонська національна лабораторія (наука) погодилися допомогти нам у проведенні нових досліджень з ядерної тематики. В обмін на відмову від високозбагаченого урану домовилися почати роботу зі створення Джерела нейтронів на основі підкритичної збірки. Американська сторона була зацікавлена у співпраці: у них немає таких систем. Немає їх ні в Європі, ні в Китаї. У цих країнах тільки планують подібні установки.

Але у 2014 році співпраця перервалася: Майдан, Революція Гідності, військові дії на сході, втрата Криму... Перерва у взаємодії тривала рік, а потім співробітництво продовжилося і триває донині. Плануємо показати готову установку найближчим часом. Затримують лише усілякі узгодження і дозвільні документи. З боку США у створення цієї установки вкладено понад 85 млн доларів.

ФІНАНСУВАННЯ НАУКИ – НА РІВНІ 0,25 % ВІД РОЗМІРУ ВВП КРАЇНИ

- Схоже, ННЦ "ХФТІ" зберіг свої провідні наукові позиції. А як щодо проблем? Чи їх немає?

- У науковій сфері завжди є проблеми. Головне, щоб їх можна було вирішити. Для цього потрібна воля не лише вчених.

Наприклад, у 1965 році у нас був запущений перший в Європі прискорювач електронів з найбільшою на той час енергією. Він працював у кілька змін близько 30 років, брав участь у дослідженнях в області ядерної фізики і вирішенні прикладних проблем. З 1990-х років його ресурс вичерпався, роботи припинилися. Деякі прилади цього прискорювача використовуються на прискорювачах меншої енергії. Зокрема, саме на одному з таких прискорювачів проводиться знезараження практично усіх медичних матеріалів, які використовуються в Україні. Але нічого вічного у природі немає – і ресурс цих приладів теж вичерпується. Без пристрою під назвою клістрон прискорювач не працює. Якщо вийде з ладу останній клістрон – а ми до цього дуже близькі – медицина в Україні залишиться без знезаражених матеріалів. Це катастрофа. Кожен такий прилад коштує 100 тис. доларів США, ми потребуємо хоча б з десяток клістронів, які ми можемо замовити в країнах Європи і США, а раніше могли замовляти і в Росії. Але ми не маємо можливостей для придбання такого обладнання при загальному обсязі фінансування науки на рівні 0,25 відсотка від розміру ВВП країни, тобто – за залишковим принципом. Звідси формується і ставлення до науки у суспільстві. Риторичне запитання: такий шлях розвитку України?

Щодо конкретно фінансування ННЦ "ХФТІ", то у 2019 році ми отримали приблизно 250 млн грн. Цього дуже мало для нормальної роботи такого наукового центру. Сума на 2020-й рік – на 6% більше, тоді як витрати на зарплату потребують збільшення суми на 12%. Вихід з положення? Або звільняємо співробітників, або вводимо неповний робочий тиждень. Третього не дано. Звідси брак кадрів: молодь не хоче йти в наукову установу, де середня зарплата не перевищує 4 тис. грн, а середній вік співробітників – понад 60 років. Загальний рівень фінансування – разів у п'ять менше, ніж належить згідно із Законом про науку.

І ще: необхідна політична воля керівництва держави для підтримки великої науки. У 2004 році після приїзду в ННЦ "ХФТІ" президента Леоніда Кучми була розроблена та ухвалена Державна програма наукових досліджень в області ядерної енергетики до 2010 року. Така програма була вкрай важливою для України з огляду на необхідність продовження ресурсу блоків атомних станцій і забезпечення безпеки їхньої роботи, щоб не повторився Чорнобиль. Але програму не продовжили. Лише завдяки розумінню важливості цих робіт НАН України виділялося фінансування, але його було недостатньо, бо сама академія недофінансовувалася. Актуальність ухвалення такої програми і сьогодні збереглася, тому що ресурс практично усіх блоків АЕС закінчується на початку 2030-х років. А що пропонується сьогодні в деяких керівних кабінетах: збільшити до 2050-го року внесок в енергетику України до 70 відсотків "зеленого" сектору, а внесок атомного сектору – зменшити до 20%. Ця ідея, як на мене, є помилковою: якщо Україна розвиватиме промисловість і економіку (а хочеться вірити, що буде саме так), то без атомної енергетики це зробити неможливо.

На жаль, для держави сьогодні наука непрестижна. Інакше як пояснити, що абітурієнти не хочуть вступати на факультети, пов'язані з фізико-технічними дисциплінами? Пам'ятаю, у 1965 році на фізтех Харківського державного університету імені Горького (нині університет імені Каразіна), який готував фахівців для "ХФТІ" і ядерної галузі СРСР, вступало більше 200 осіб при конкурсі 4 особи на одне місце, і вступали кращі з кращих. А у 2019 році вступило лише 25 осіб.

Сумне враження справляють і знання абітурієнтів. І якими вони можуть бути, якщо математиці, фізиці, хімії, біології, об'єднаним в один блок "Природничі науки", в школі виділили по 1 годині на тиждень?

- Але сьогодні в державі, яка втягнута у війну, немає зайвих коштів.

- У відповідь наведу приклад з життя, пов'язаний з розвитком наукових досліджень в УФТІ (Українському фізико-технічному інституті — колишня назва ХФТІ) у повоєнний час. За спогадами члена-кореспондента НАН України Віталія Валентиновича Слезова, якось він зустрівся з професором Антоном Карловичем Вальтером – учасником розщеплення ядра атома і керівником робіт зі створення прискорювачів в УФТІ, і здивувався, чому той – спортсмен, азартна людина – сумний, похмурий, не схожий на себе. А той у відповідь: "Ти сміятимешся, але нам з Курчатовим втретє відмовили у проханні менше коштів виділяти. Виявляється, наш інститут потрапив під відповідну постанову, і до нас йде такий великий потік коштів, що ми не встигаємо їх освоювати. Отже, знижується середній науковий рівень". От така історія. Виходить, вони хотіли зменшити потік коштів, щоб зберегти науковий рівень інституту, але навіть Курчатов не зміг їм допомогти!

Є й інші, позабюджетні джерела фінансування. Приміром, у тій же Росії за відкриття супергравітації у 2019 році виплатили премію 3 млн доларів. Це більше, ніж Нобелівська (близько 1 млн доларів). Звідки гроші? Виявляється, допомогли олігархи, зацікавлені у розвитку науки в своїй країні. Чому б і нашим олігархам не взяти з них приклад? До речі, відкриття суперсиметрії і супергравітації було зроблено у "ХФТІ" за кілька років до того, як ці відкриття зробили російські лауреати престижної премії. Як бачите, пріоритетні питання у фізиці вирішуються непросто. Далі, коли я був у 2019 році у Вашингтоні, я звернув увагу на таблички на вході до деяких будівель Університету ім. Дж. Вашингтона, де зазначено ім'я мецената, який вклав свої кошти у фонд університету – близько декількох мільйонів доларів. Такий приклад, окрім усього іншого, має і виховне значення, якщо ми говоримо про патріотизм.

Помічаю вголос, що з такою багатою історією ННЦ "ХФТІ" теж час увічнити імена видатних земляків. Микола Шульга запевняє, що за вченими наукового центру діло не стане. Саме за їх ініціативою у Харкові протягом останніх років з'явився проспект, названий ім'ям Льва Ландау, вулиця академіка Д. В. Волкова і низка інших вулиць, названих на честь вчених. У найближчих планах – створення Музею науки УФТІ, який облаштують на "старому майданчику" Інституту в центральній частині міста. Він буде відкритим для всіх, і для іноземних туристів також.

Світлана Лігостаєва, Харків

Фото В'ячеслава Мадієвського, Укрінформ

Перше фото: objectiv.tv