ТОПы на столе у президента
В конце каждого года в академических институтах наконкурсной основе определяются наиболее интересные результаты. Они направляютсяв РАН, а лучшие из них попадают в ежегодный доклад, подготовленный дляпрезидента страны. По результатам 2015 года в топ-листе представлено четыреразработки сотрудников ИПФ РАН.Подробности у директора ИПФ РАН, члена-корреспондентаРоссийской академии наук Александра Сергеева.Мегаватт для ИТЕРаПервый результат связан с участием России в международномпроекте строительства установки для управляемого термоядерного синтеза ИТЕР.Российский вклад, а это 10 процентов от общей стоимости, обеспечивается, в томчисле, поставками гиротронов, источников излучения для нагрева плазмы (проектбыл разработан около полувека назад именно в нашем городе, так что мы всегдабыли мировыми лидерами в этом вопросе).Институт предложил ИТЕРу гиротроны мощностью более одногомегаватта. Летом прошлого года международная комиссия ИТЕР приняла прототип,дав положительное заключение для производства приборов. Сейчас нам совместно скомпанией «Гиком» предстоит построить несколько десятков установок. Этотрезультат, помимо научно-технологической компоненты, имеет в настоящий моментважное геополитическое значение для российской науки.Компьютерам нужны алмазыВторой проект касается алмазной электроники. Учёные ИПФ РАНболее 20 лет занимаются их искусственным выращиванием. А в прошлом году мыподошли к созданию первых элементов алмазной электроники. Алмаз как веществообладает несколькими преимуществами по сравнению с используемым сегоднякремнием. Во-первых, в природе нет более теплопроводящего вещества. Скоростьсовременных электронных устройств ограничена тепловыделением, возникающим из-заидущих в них процессах. Чем выше частота процессов, тем больше нагрев. Алмазныеподложки обеспечивают быстрый теплоотвод, а значит и скорость. Во-вторых, алмазболее электростойкий материал. Но чтобы он стал по-настоящему конкурентным,нужно чтобы в процессе роста кристаллов внутри них образовывалась структура,обладающая проводящими свойствами. Иначе говоря, необходимо вырастить алмаз,легированный слоями, обладающими электропроводящими свойствами. В науке онназывается дельта-легированным. Сотрудники института в прошлом году получили первыетакие кристаллы в нашей стране с очень хорошими свойствами.«Реактор» в каждой клиникеТретий топовый результат – создание уникального источниканейтронов для бор-нейтрон-захватной терапии. Это одно из новых направлений влучевой медицине. Бор обладает уникальными свойствами по поглощению нейтронов.Если в опухоль внедрить некоторое количество борсодержащего препарата, то приоблучении больного потоком нейтронов именно в области опухоли будет происходитьпоглощение энергии. Получается очень локализованное воздействие на объектвнутри биоткани. Классический метод получения нейтронов – ядерный реактор. Новедь в каждой клинике по атомной станции не построишь!В нашем институте разработали достаточно компактнуюустановку, основанную на совершенно ином принципе. Речь о магнитных ловушкахдля плазмы, которая разогревается там с помощью гиротронов. Из ловушки вылетаютпротоны, которые посылаются на специальную мишень и выбивают из неё нужный нампоток нейтронов. Лабораторная опытная установка уже функционирует. Такимикомпактными мобильными устройствами в будущем можно будет обеспечить каждыйонкологический центр.Подчинить погоду… математикеНаконец, четвёртая разработка носит чисто фундаментальныйхарактер. Она касается климата. Погоду сегодня можно предсказать лишь натри-четыре дня вперёд. Мол, большему сроку законы природы противоречат.Но а в системах, имеющих очень большое число степенейсвободы, самые незначительные изменения, которые нельзя предвидеть, поройспособны быстро привести к глобальным переменам. Физики любят такой образ:бабочка махнула крылышками на одном конце света, а на другом – погода быстроиспортилась. При анализе таких сложных систем, как атмосфера Земли, требуетсядругой подход. Изучив данные за многие годы в пространстве и времени, можно спомощью математической обработки найти некоторый порядок. То есть некуюустойчивую зону в пространстве, которая сама как-то «дышит», ведёт себя как некоеединое целое. Получается, что вместо анализа незначительных изменений мырассматриваем нескольких крупных игроков.Действуя таким образом, наши учёные обнаружили триглобальных пространственно-временных климатических моды нашей планеты. Этонастоящее научное открытие.
