Королевский циклотрон
Подпишитесь на рассылку новостей
Подписаться
#232Август 2020

Королевский циклотрон

вернуться к содержанию

«Научно-исследовательский институт электрофизической аппаратуры им. Д. В. Ефремова» (НИИЭФА, подробнее о нем см. справку) отгрузил оборудование, необходимое для создания изохронного циклотрона СС‑30/15. Циклотрон — ​ключевая часть радиохимического комплекса, который строят в провинции Таиланда Накхоннайок АО «Русатом Хэлскеа» (интегратор по медицинским проектам Росатома) и компания Kinetics Corporation Lt.

Перед отгрузкой сотрудники НИИЭФА успешно провели приемосдаточные испытания. Они подтвердили работоспособность циклотронного комплекса. Реальные возможности оборудования оказались даже выше заданных: по стабильности тока пучка — ​в 3 раза, по интенсивности тока пучка — ​в 2 раза.

Многоцелевой компактный изохронный циклотрон СС‑30/15 будет использоваться для ускорения отрицательных ионов водорода и дейтерия с регулированием конечной энергии в диапазонах до 30 и 15 мегаэлектронвольт соответственно. Аналоги МСС 30/15 выпускают в Бельгии и Канаде. Но западные ускорители делают горизонтальными, поэтому под них нужна площадка 10×10 м. Российская версия — ​вертикальная, поэтому под нее нужна площадка лишь 6×7 м. Технологическая особенность циклотрона — ​специальная система внешней инжекции, которая позволяет значительно увеличивать интенсивность формируемых пучков, поддерживать высокий вакуум и снизить радиоактивный фон в процессе эксплуатации.

В радиохимической лаборатории, входящей в состав комплекса, можно будет синтезировать радиофармпрепараты для высокоточной диагностики и терапии широкого спектра заболеваний, прежде всего — ​в онкологии и кардиологии. Возможности комплекса позволяет проводить и научно исследовательские работы по созданию новых медицинских радионуклидов.

Кроме того, ученые циклотронно-радиохимического комплекса смогут изучать изменения свойств материалов (в частности, полупроводников) под воздействием пучков протонов, дейтронов и нейтронов, радиационную коррозию материалов, радиационную стойкость радиоэлектронной аппаратуры и структуру нейтронно-избыточных ядер, а также проводить нейтронно-активационный анализ.

«Протонные пучки, выведенные в атмосферу, используются в радиационном материаловедении для протонного легирования материалов. Кроме того, на комплексе предполагается проводить рентгеноспектральный анализ исторических артефактов для выяснения их происхождения. Сейчас новодел часто выдают за древность и продают в несколько раз дороже реальной стоимости», — ​пояснил директор научно-технического центра линейных ускорителей и циклотронов НИИЭФА Юрий Гавриш.

По его словам, создание комплекса для Таиланда имеет принципиальное значение для НИИЭФА. «Мы заявляем о себе на рынке Юго-Восточной Азии. Там интересная тенденция: «если что-то высокотехнологичное появилось у соседа, то и мне тоже надо». Интерес к радиохимическим комплексам проявляют и в Малайзии, и на Филиппинах», — ​заверил ученый.

Росатом также обучил специалистов создаваемого комплекса по нескольким направлениям: эксплуатации, техническому обслуживанию циклотронного комплекса и производству радиофарм препаратов. Преподавали российские ученые из Национального исследовательского ядерного университета МИФИ, НИЭЭФА, «Русатома Хэлскеа», словацкой радиофармкомпании BIONT и из Российского научного центра радиологии и хирургических технологий им. А. М. Гранова. За время обучения его участники познакомились с теорией работы ускорителей, освоили циклам производства радиофармпрепаратов на основе изотопов Cu‑64, Zr‑89, Tl‑201 и Ga‑67.

«Под создание этого комплекса был сформирован высококвалифицированный коллектив из молодежи и опытных ученых. Они предложили целый ряд новых технологических, конструктивных, научных решений. Это большой шаг в развитии циклотронных технологий в России. Мы достигли уровня ведущих мировых производителей данного оборудования», — ​рассказал Юрий Гавриш.

Контракт на сооружение циклотронно-радиохимического комплекса для TINT на основе технологического решения Госкорпорации «Росатом» был подписан в сентябре 2017 года. Это уже второй циклотрон МСС 30/15, произведенный НИИЭФА. Первый был создан в 2009 году для Йювяскюльского университета в Финляндии.

С тех пор проект был модернизирован. Для нового циклотрона ученые НИИЭФА разработали автоматизированный мишенный комплекс, обеспечивающий не только наработку радиоизотопной продукции и доставку до места переработки, но и контроль в режиме онлайн параметров облучения. Также полностью модернизирована система управления.

Предполагается, что оборудование для циклотрона доедет до Таиланда в сентябре нынешнего года.

Что такое НИИЭФА

Это ведущий научный, проектно-конструкторский и производственный центр России по созданию электрофизических установок и комплексов для решения научных и прикладных задач в области физики плазмы, атомной и ядерной физики, физики элементарных частиц, здравоохранения, радиационных и энергетических технологий, интроскопии.