Когда я был маленьким, одним из первых ученых, про которого я узнал, был Игорь Васильевич Курчатов: памятник ему в виде огромной, как у сказочного богатыря, головы не редко оказывался на пути моих прогулок по родному району.
Естественно, привлекала внимание и огромная огороженная территория, которую можно было очень долго обходить, всегда хотелось посмотреть, чем же там занимаются. А в прошлом году я снимал с высотки на улице Бирюзова, с которой, благодаря ее близкому расположению к Институту, удалось заглянуть за забор.
И вот, на прошлой неделе мне выпала возможность не только заглянуть за забор, но и побывать на территории в качестве экскурсанта, рассмотреть все поближе и помучать вопросами сотрудников Научного центра, которые интересно и подробно все рассказали. Здесь я увидел историю и сегодняшнюю деятельность Института своими глазами от первого в Европе ядерного реактора, до передовых нано- и биотехнологий.
Историческая и познавательная справка
Российский научный центр «Курчатовский институт» (РНЦ «КИ») основан в Москве в 1943 году, как Лаборатория №2 АН СССР по разработке атомного оружия. С 1960 назвается Институт атомной энергии им. И. В. Курчатова. В 1991 году получил статус Российского научного центра. Институт сыграл ключевую роль в обеспечении безопасности страны. Здесь в 1946 году был создан первый на территории Евразии атомный реактор Ф-1. В 1949 году разработана первая отечественная атомная бомба, в 1953 году – первая в мире термоядерная бомба, в 1954 – первая в мире промышленная атомная электростанция, в 1955 построена первая в мире установка токамак, в 1957-58 – первые реакторы для ледоколов, подводных лодок и космической техники. В 1999 году создан первый в России источник синхротронного излучения. С 2008 года реализуется пилотный проект по созданию Национального исследовательского центра «Курчатовский институт».
Территория РНЦ «КИ» занимает 100 гектаров, в нем работает 5000 сотрудников, в том числе 2000 научных работников, 900 докторов и кандидатов наук, 21 член академии наук.
В РНЦ «КИ» находятся: 5 ядерных исследовательских реакторов, 14 критических реакторных сборок, источник синхротронного излучения, термоядерная установка токмак, материаловедческий комплекс горячих камер для исследования облученных материалов, кластерная технологическая линия для изготовления интегральных схем, установки для разделения изотопов, комплекс физических, химических и радиохимических лабораторий, центр обработки данных на базе суперкомпьютера мощностью 120Тфлопс, лаборатории геномного анализа и синтетической клетки, белковая фабрика и нанофаб.
Вначале нам показали и рассказали про реактор Ф-1 (физический первый), на котором 25 декабря 1946 года под руководством Курчатова в первые в Евразии была осуществлена самоподдерживающаяся реакция деления урана, что позволило провести необходимые исследования для проектирования промышленного производства плутония. Реактор находится в рабочем состоянии до сих пор, и его периодически используют.
Главный инженер реактора Ф-1 Евгений Филиппович Польников.
Показометры реактора Ф-1.
Пульт управления реактора Ф-1.
Зал управления Ф-1.
Подземное помещение реактора: слева сам реактор Ф-1, обложенный графитными блоками, справа – толстенная бетонная дверь с электроприводом, которую закрывают во время работы реактора.
Графитовая кладка.
Радиационный фон оказался в норме, хотя нас предупредили что в этом помещении он может ее превышать в 5 раз. Когда реактор запущен, естественно, в этом помещении вообще нельзя находиться.
В подземное помещение реактора ведет коридор, перегороженный бетонными блоками, снижающими излучение.
У входа в коридор установлен перископ, подаренный Курчатовскому институту подводниками, через него можно заглянуть в верхний реакторный зал. Настоящий раритет!
Верхний реакторный зал. Здесь находится небольшая музейная экспозиция, посвященная реактору Ф-1.
В реакторном зале. Здесь происходит загрузка в реактор урана.
Реакторный зал.
Следующим объектом посещения были лаборатории геномики. Эти лаборатории являются частью исследовательского центра нано-, био-, информационных и когнитивных наук и технологий (НБИК-технологий). Говоря проще, здесь объединяются возможности многих научных направлений и проводятся достаточно масштабные исследования в области генома человека и других организмов. В частности, здесь проводится полногеномное секвенирование, ведутся исследования в области изучения этиологии раковых и других социально-значимых заболеваний.
Продукт нано и биотехнологий: матрицы, на которые нанесены генетические материалы исследуемых пациентов. На основе этих матриц исследуются мутации, специфичные для определенных заболеваний, а также проводится широкомасштабная генетическая характеристика этнических групп.
Геномные анализаторы Illumina.
Баночки, колбочки, пробирки и прочие штуки.
Система автоматического взятия (пипетирования) проб биологического происхождения и химических реагентов.
Лаборатория исследования белка.
Жидкостный хроматограф.
Биологическая опасность.
И снова пробирки.
Инструменты для взятия проб.
Устройства для амплификации (увеличения числа копий) нуклеиновых кислот.
Лаборатория молекулярной биологии.
Очень крутой и дорогой электронный микроскоп Титан в лаборатории микроскопии Курчатовского НБИК-центра.
Затем мы посетили синхротрон. Он представляет собой кольцевую камеру в которой ускоряют электроны и получают синхротронное излучение (СИ) разного спектра: рентгеновского, инфракрасного и ультрафиалетового, пучки которого используются в находящихся там же лабораториях для различных измерений. Курчатовский синхротрон начали строить в 1986 году, в 1989 работы сильно замедлились, и открыт он был только в 1999 году, тогда же был получен и первый пучок излучения из большого накопителя Сибирь-2. Сейчас синхротрон используется как установка коллективного пользования, принимаются заявки на совместные эксперементы.
В здании синхротрона, в так называемой «чистой зоне» находится так же атомно-силовые микроскопы, Нанофаб и установка молекулярно-пучковой эпиктации. На фото – Модель синхротрона. К настоящему кольцу не пустили, из за того что на нем проходил эксперимент.
Одна из лабораторий синхротрона: станция рентгеновской топографии и томографии для исследования структуры кристаллов.
Измеряем толщину волоса.
Станция рентгеновской топографии.
НаноФАБ: комплекс, предназначенный для создания электронных схем с размерами элементов менее 100 нанометров (наноэлектроника).
