Деятельность ОИЯИ не ограничивается одной лишь фундаментальной наукой, институт всё активнее включается и в прикладные исследования. Широкие возможности для этого открывает проект класса "мегасайенс", ускорительный комплекс NICA, строящийся на базе Лаборатории физики высоких энергий (ЛФВЭ).
В настоящее время коллектив ученых, инженеров и специалистов из целого ряда научных и научно-технологических организаций стран-участниц ОИЯИ занимается созданием необходимой для прикладных исследований инфраструктуры, получившей название ARIADNA (Applied Research Infrastructure for Advanced Developments at NICA fAcility). В неё входят экспериментальные зоны, оборудованные облучательными станциями для работы с образцами различных типов.
Проект реализуется в несколько этапов. Первый — создание станции СОЧИ (Станция облучения чипов) для облучения микросхем со вскрытым корпусом пучками ионов с энергией 3,2 МэВ/нуклон. Уже был сделан физический пуск этой станции - с пучком ионов углерода. На таком оборудовании можно будет тестировать электронику для дальних полетов в космос, изучая не только функциональные изменения, но и структурные повреждения полупроводниковых материалов. Ученые надеются получить новые сведения о природе возникновения отказов микроэлектроники при воздействии тяжелых ионов и найти инновационные решения для повышения радиационной стойкости микросхем. Ведь на сегодня отсутствие надежной защиты от радиации как экипажей космических миссий, так и микропроцессорного оборудования непилотируемых кораблей – одно из основных препятствий для полетов в дальний космос. Кроме того, станция СОЧИ может быть использована для решения задач радиационного материаловедения, разработок в области ионной имплантации на тонких структурах — весьма востребованной технологии создания композиционных материалов с уникальными структурами и свойствами. Такие материалы всё шире применяются, например, при изготовлении полупроводниковых приборов.
На следующих этапах проекта ARIADNA ученые ОИЯИ планируют ввести в строй ещё три облучательные станции. ИСКРА (Испытательная станция компонентов радиоэлектронной аппаратуры) также будет предназначена для определения радиационной стойкости компонентной базы и работ в области радиационного материаловедения, но позволит изучать наблюдаемые эффекты в диапазоне энергий ионов от 150 до 500 МэВ/нуклон. Это позволит моделировать воздействие отдельных компонентов космической радиации на интегральные микросхемы.
На станции СИМБО (Станция для исследования медико-биологических объектов) будут вестись работы в области наук о жизни с использованием ускоренных ионов с энергиями порядка 500–1000 МэВ/нуклон. Это откроет широкие возможности для решения научно-практических задач в биомедицинских технологиях.
Станция СИЯЭ (Станция для исследований по ядерной энергетике) поможет найти ответы на актуальные вопросы ядерных технологий, производства энергии и утилизации ядерных отходов, где применяются высокоэнергичные (до 4 ГэВ/нуклон) пучки легких ионов.
В рамках проекта ARIADNA дубнинские ученые будут активно сотрудничать с заинтересованными организациями. Для этого уже созданы три коллаборации: ARIADNA-LS — по прикладным исследованиям в области наук о жизни, ARIADNA-MSTE — по радиационному материаловедению и тестированию электроники и ARIADNA-NPT — по развитию передовых технологий для задач ядерной энергетики. Планируется привлечь и индустриальных партнеров, заинтересованных в результатах научных исследований на комплексе NICA.
Спектр прикладных задач, в поиске решения которых может быть задействован проект ARIADNA, поистине широк. Это разработки в области радиационной биофизики, космической и авиакосмической медицины, радиационных методов лечения, например, терапии ряда опухолевых заболеваний. Кроме того, с помощью комплекса NICA ученые рассчитывают сделать новые разработки в области создания высокотемпературных сверхпроводящих кабелей, решить задачи радиационной стойкости материалов, трансмутации отработанного ядерного топлива и производства энергии.
Дмитрий Солдатенков,
по материалам ОИЯИ
