Протоны в томатном соусе

Правда остался вечный памятник институту и нашей науке, это 21-километровый тоннель под землёй на границе Московской и Калужской областей на глубине более 50 метров, который никто не знает, как теперь использовать. Под проект нового ускорителя (УНК) были построены большие производственные здания, заброшенные сегодня, изготовлено большое количество различного оборудования.

Сверхпроводящие ниобиевые ускоряющие резонаторы, изготавливаемые фирмой Research-Instruments

Моя фирма в Германии, имея всего около 200 сотрудников, успешно ведёт проекты для физиков по всему миру, это и Корея и Китай и США и многие другие страны, при том, что у неё нет ни расчётчиков ни ускорительщиков.

А у нас все это было, большая команда специалистов, но сегодня дорожки к комплексу зданий отдела линейных ускорителей зарастают. Кто виноват и что делать?

Сколково это хорошо, а почему не Протвино? Почему город постепенно превращается в заурядный провинциальный район? Нет ответа. Я иду по заросшей дорожке к отделу линейных ускорителей ОЛУ, грустные мысли в голове, впереди в лесу несостоявшиеся инновации и нереализованные возможности, моё прошлое. Встречаю бывших коллег, все постарели и поседели, мы долго стоим и вспоминаем минувшие дни, вместе грустим.

СССР, проект УНК, ЦЕРН

По мнению некоторых аналитиков развал СССР стал катастрофой, сравнимой по последствиям с ВОВ 1941–1945 гг. Многие достижения в области науки и техники бывшего СССР до сих пор помогают России быть ведущей страной в мире, но многое мы потеряли. В середине восьмидесятых годов, незадолго до новой революции, в СССР было принято решение о строительстве на базе Серпуховского ускорителя протонов нового ускорительно накопительного комплекса (УНК) на энергию 3000 Гэв.

Предполагалось, что этот грандиозный проект позволит нашей науке быть впереди планеты всей в области физики высоких энергий на многие десятилетия вперёд. Ведь был же Серпуховский ускоритель (Протвино) много лет ведущим в мире, здесь жили и работали учёные из многих стран и было много научных открытий. Новый ускорительно накопительный комплекс (УНК) должен был вернуть престиж советской науки.

Работа велась параллельно по нескольким направлениям, на территории Калужской и Московской областей, глубоко под землёй рыли кольцевой тоннель диаметром 5,1 метра и длиной около 21 километра, были задействованы многие предприятия промышленности для оснащения ускорителя оборудованием, создавалась мощная криогенная система для испытаний сверхпроводящих магнитов.

Однако сложность и уникальность систем УНК, привели к ошибочному мнению, что многие важнейшие узлы ускорителя, такие, как сверхпроводящие магниты, не могут быть разработаны и освоены промышленностью, было решено развивать собственное производство по изготовлению сверхпроводящих магнитов. В последующем это только усугубило и так непростую ситуацию с проектом.

Что такое организовать, хотя и не на пустом месте, уникальное производство? Как оказалось впоследствии, эта сложнейшая задача, была просто невыполнима на тот момент и требовала больших затрат и времени. Но нашим большим учёным, мало что понимающим в производстве, и не имеющим соответствующего опыта, всё казалось выполнимым под их чутким руководством. Но как только стало очевидно, что проект не будет выполнен, отдельные руководители успешно «переселились» в Америку.

Да, был экспериментальный цех, конструкторский отдел, где создавались и испытывались первые образцы сверхпроводящих магнитов, но это были опытные работы, где отрабатывалась конструкция и технология изготовления сверхпроводящих магнитов (СПМ). Сама по себе это долгая и кропотливая работа, а далее необходимо было выходить на серийное производство порядка 3000 СПМ, которое требовало уже полностью отработанного изделия и необходимых мощностей.

Без сомнения, была проведена огромная работа по созданию оборудования для изготовления СПМ, это и комплекс уникальных машин для изготовления сверхпроводящего кабеля, разработанных под руководством А. Суркова, это оборудование и технология изготовления 6-метровых дипольных обмоток, включающая огромный пресс на 3000 т. Было создано производство железа магнитов, закуплены и установлены уникальные швейцарские пресса для штамповки воротников магнитов.

Сверхпроводящий дипольный магнит (СПМ) на 5 Тесла, сам по себе сложнейшее изделие, создаваемое по уникальной технологии и требующее строгого соблюдения технологической дисциплины. Опытные работы по созданию СПМ успешно велись несколько лет в институте физики высоких энергий под руководством В. Сытника.

Технология изготовления кабеля трапецеидальной формы, технология изготовления дипольных обмоток, технология сборки магнита, это и многое другое требовалось многократно отработать и перепроверить. За несколько лет было изготовлено и успешно испытано несколько полномасштабных образцов СПМ. Следует отметить, что одной из наиболее удачно решённых задач была разработка высокоточного сверхпроводящего кабеля и уникальной технологии его изготовления. Сверхпроводящий ниобий-титановый проводник для кабеля и технология его изготовления были успешно разработаны на одном из предприятий (УМЗ) в Казахстане.

В СССР запустили первый спутник, был первый полёт Ю. Гагарина вокруг Земли и должен был быть самый большой ускоритель заряженных частиц. Но не случилось, СССР приказал долго жить, как и наш большой ускоритель. Подобный же ускоритель (коллайдер) LHC был успешно запущен в Швейцарии (ЦЕРН) и уже на нём впервые в ходе эксперимента учёным удалось открыть новую частицу Бозон Хигса.

Мы потеряли не только уникальные технологии, мы потеряли команду, сумевшую создать прототипы СПМ, мы потеряли людей. Чтобы возродить всё это нужно будет начать сначала, а на это потребуется много лет. А пока наши учёные успешно участвуют в экспериментах на большом адронном коллайдере LHC в ЦЕРНе (Женева), делают новые открытия.

Фрагмент ускорителя LHC, Женева

Схема колайдера LHC на территории Франции и Швейцарии

Протоны в томатном соусе

Каждый Новый Год мы встречаемся с бывшими коллегами по отделу линейных ускорителей института физики высоких энергий в Протвино, общаемся и вспоминаем.

В нашем отделе впервые в мире был создан малогабаритный линейный протонный ускоритель с СВЧ-фокусировкой, новый ускоритель УРАЛ-30, прототип медицинского ускорителя.

В этот раз один из коллег показал нам маленькую консервную баночку с интересным названием «Протоны в томатном соусе». Никто вначале не понял, что означает эта баночка, и только потом до меня дошло, насколько символична эта аллегория.

Долгое время мы все вместе участвовали в разработке и создании линейного протонного ускорителя нового поколения под руководством Теплякова В. А., достигли признания в мире и теперь эта баночка, как мне кажется, символизирует печальную судьбу нашего отдела линейных ускорителей (ОЛУ) и консервацию этого направления в институте физики высоких энергий.

Тем временем по центральному телевидению прошла передача о первом в России центре протонной терапии в Санкт Петербурге, построенном при участии американской фирмы VARIAN, об успешном лечении как взрослых, так и детей со злокачественными опухолями. Как сообщалось, протонная терапия самый современный, эффективный и щадящий на сегодня вид лучевого лечения рака.

Об эффективности протонной терапии известно уже давно, но огромная сложность создания таких ускорителей и современной системы лечения, а также стоимость, препятствовала до недавнего времени широкому применению этого вида лечения.

Так распорядилась судьба, что я оказался у истоков создания данного ускорителя в Германии. В 2002 году после окончания моего 3х-летнего контракта в ЦЕРНе (Женева), где мне посчастливилось участвовать в создании большого адронного колайдера (БАК), я инженер-конструктор на фирме ACCEL в Германии.

Конструкция сверхпроводящего циклотрона фирмы ACCEL

В это время в цехе фирмы идёт сборка первого сверхпроводящего циклотрона необычной конструкции, огромные детали магнитов и сложность сборки которого поражали воображение. Этот был первый ускоритель и создавался он для клиники доктора Ханса Ринекера в Мюнхене.

Позднее я побывал в командировке в Мюнхене на стадии отладки и испытаний, более того, мне пришлось разрабатывать устройство для контроля интенсивности пучка протонов в глубине человеческого тела.

Общий вид лечебного модуля

Сверхпроводящий ускоритель, система вывода и распределения пучка, 3-х координатное ложе для перемещения тела в пространстве были отлажены и работали без каких-либо проблем. Однако далее события развивались по неблагоприятному сценарию для фирмы ACCEL. Оказалось, при заключении контракта, стороны сознательно или нет, «не поняли» друг друга.

Заказчик считал, что он должен получить установку, что называется, «под ключ», чтобы пришли врачи, нажали кнопку и начали лечить. Справедливое желание, но на тот момент невыполнимое, поскольку наша фирма не владела ни программным обеспечением, ни медицинскими кадрами. Эти разногласия привели к тому, что был подан многомиллионный иск, и это грозило банкротством фирме ACCEL.

Здесь вдруг нарисовалась VARIAN, всемирно известная американская фирма и воспользовалась данной ситуацией, поскольку имела далеко идущие стратегические планы в Европе. В 2007 году она купила ACCEL, тем самым спасла её от банкротства.

Мне трудно сказать, сколько денег было вложено в проект, думаю много. Была проведена реорганизация, набрали много новых специалистов в области программного обеспечения и медицины, штат увеличился почти вдвое. В течение нескольких лет велась тщательная работа с документацией, всё проверялось до последнего винтика. Я помню, мои коллеги просто изнывали от такой рутинной работы, параллельно в Мюнхене доводилась до ума и первая установка, там постоянно работала группа специалистов, нарабатывая опыт и многократно проверяя все системы.

Центр протонной терапии Ринекера начал свою клиническую деятельность в марте 2009 года и стал ежегодно принимать до 4000 пациентов. Приезжая в Протвино, я встречался с Балакиным В. Е., известным в России физиком, зная, что он также ведёт разработку ускорителя для протонной терапии. Он показывал мне малогабаритный кольцевой ускоритель, подробно и убедительно объяснял преимущества его конструкции. Но для меня было очевидно, что при всех достоинствах этой установки протонной терапии, возможности его отдела ограничены по сравнению с фирмой VARIAN и без государственной поддержки создать современную установку нереально.

Да, есть опытный работающий ускоритель в Обнинске, поставили такой же и в США, может быть поставят в Израиль, а что дальше? Там возьмут идею за основу и сделают свою установку на более высоком уровне, нам это надо?.

Как-то я попытался предложить вариант сотрудничества с нашей фирмой в Германии, учитывая её технологические возможности и авторитет в мире, однако не нашёл взаимопонимания, а жаль.

VARIAN, в развитие своей стратегической программы, построила новый завод в Троицдорфе около Кёльна, где работают много моих бывших коллег, имеет много контрактов по всему миру, в том числе и в России, результат такой эффективной деятельности виден сегодня в Санкт-Петербурге, где работает центр протонной терапии.

И всё же я, инженер по образованию, никак не могу понять, как мы, такая великая страна, обладающая самыми совершенными видами оружия и достижениями в космосе, не можем себе позволить создать отечественную и самую передовую технику для лечения людей? Думаю, что все возможности и научные заделы для этого в России есть и очень надеюсь, что протоны в томатном соусе, это просто шутка.

Зарытые миллиарды

На закате СССР я стал участником двух больших проектов. Не все помнят 24 съезд КПСС и тем более его решения. Но моё поколение изучало историю КПСС и научный коммунизм, мы обязаны были знать все съезды и даты.

24 съезд КПСС – один из последних знаковых съездов, кроме всего прочего на нём были приняты решения о строительстве новых станкостроительных заводов в Сасово под Рязанью и в Сухиничах Калужской области.

После окончания Тульского политехнического института я работал в НИИ в Туле инженером конструктором. Директором тогда был Усов В. С., впоследствии Герой социалистического труда. Работа была интересная, творческая, я работал с классными специалистами. Мы разрабатывали специальное оборудование для производства боеприпасов, ездили в командировки на заводы по всей стране, это были и Донецк и Челябинск и Киров и Невьянск и другие города.

Тула это большой промышленный город, город оружейников со славной историей и традициями, получить там квартиру в то время было нереально. Я, как молодой специалист, много лет стоял в очереди даже первым, меня награждали, признавали лучшим конструктором, но несмотря на хорошие результаты в работе, жилья не было. Тогда я на своём опыте убедился, что справедливости в жизни по большому счёту нет, каким-то невероятным образом жильё получали другие люди, вхожие к директору, а я стоял и стоял первым. Однажды отчаявшись, я решил бросить всё и уехать на новый строящийся станкостроительный завод. Нелёгкое решение, бросить Тулу, где провёл более 10 лет, и начать заново.

Строящийся завод в Сухиничах тогда возглавил Роман Сорос, бывший директор Ивановского станкостроительного завода, уже пенсионер, но имеющий связи в министерстве, на закате карьеры решивший тряхнуть стариной. Мы приехали к нему вместе с коллегой по НИИ и вскоре получили ведущие должности в дирекции завода и долгожданное жильё, ведь специалисты были нужны, а кто поедет в провинцию?. Романтики или авантюристы или такие, как мы.

Перспективы казались многообещающими, проект был союзного значения, участвовать в нём казалось интересно. Для строительства завода рядом была построена большая тюрьма, которая до сих пор существует и работает. Тюрьма соединялась со стройплощадкой длинным 2х километровым выгороженным коридором. Каждый день заключённых строем водили по нему на работу. Функцией дирекции и персонала строящегося завода была крайне сложная задача, это постепенное освоение площадей, приобретение оборудования, изготовление нестандартного оборудования и подготовка кадров. Параллельно строились котельная и жилой микрорайон.

Огромная бетонная коробка современного завода под одной крышей на окраине города на долгое время стала визитной карточкой районного города Сухиничи. Однако вскоре стало очевидно, что что-то пошло не так, строительству завода не уделяется должного внимания, в стране много других проблем, полки магазинов пусты, близился распад Союза.

Страна, конечно, нуждалась в станках, но для такого проекта нужны были огромные ресурсы и постепенно завод превратился в долгострой, а потом уже было и не до него. Вот так на окраине небольшого городка в Калужской области появился очередной памятник советской эпохе застоя. Раньше при въезде в Сухиничи по дороге из Козельска слева был виден этот огромный недостроенный монстр и мало кто знает его историю, но осталась тюрьма и жилой посёлок станкозавода.

В это же время, в конце 70-х под Серпуховом, где работал первый в СССР большой ускоритель заряженных частиц, начиналось строительство нового гигантского ускорительно накопительного комплекса УНК, для создания которого требовались огромные ресурсы и самые разные специалисты.