Восьмого февраля, в День науки и день официального старта Года науки и технологий в России, президент РФ Владимир Путин дал команду на энергетический пуск нейтронного реактора ПИК в Петербургском институте ядерной физики (ПИЯФ) имени Б. П. Константинова.
Нейтронные исследования, в которых наша страна долгое время занимала и во многом по-прежнему сохраняет лидирующие позиции, важны как для современной физической науки, так и для создания и развития новых технологий. По словам Михаила Ковальчука, директора НИЦ «Курчатовский институт», куда входит ПИЯФ, свойства нейтронного излучения делают его универсальным методом для междисциплинарных исследований: в биологии, материаловедении, медицине, изучении археологических артефактов. С его помощью ученые надеются совершить технологический прорыв в таких областях, как новые материалы, энергетика, медицинские технологии и лекарства, сельское хозяйство.
Концепция ПИК, несмотря на то что разработана она довольно давно, до сих пор определяет современные тенденции исследовательского реакторостроения, а схема компоновки реактора настолько удачна, что используется почти во всех пучковых реакторах с тяжеловодным отражателем в мире. ПИК — высокопоточный источник нейтронов, который по многим своим возможностям и параметрам называют одной из лучших в мире установок для изучения вещества на наномасштабном уровне. Стомегаваттный ПИК с плотностью потока тепловых нейтронов в 1,2 × 1015 нейтронов на квадратный сантиметр в секунду не уступает лучшим на сегодняшний день пучковым исследовательским реакторам подобного класса, а по некоторым показателям и превосходит их. В мире близких к нему по параметрам всего два. Это HFR (High Flux Reactor) международного Институте Лауэ—Ланжевена во французском Гренобле; его мощность составляет примерно 58 мегаватт, а нейтронный поток — около 1,5 × 1015 нейтронов на квадратный сантиметр в секунду (запущен в эксплуатацию в 1971 году), вторая установка — HFIR (High Flux Isotope Reactor) Окриджской национальной лаборатории в США, обеспечивающая поток около 1,0 × 1015 нейтронов при тепловой мощности порядка 85 мегаватт (1966 год).
Реактор начали создавать еще в начале 1970-х, в период наибольшего расцвета реакторной науки и техники в мире и в СССР, и он должен был стать источником нейтронных пучков самой высокой интенсивности. Разработка его концепции и проектирование были поручены во второй половине 1960-х коллективу филиала Физико-технического института имени А. Ф. Иоффе АН СССР в Гатчине. Здесь с 1959 года уже работал исследовательский пучковый водо-водяной ядерный реактор бассейнового типа ВВЭР-М мощностью 18 МВт. Строительство ПИК началось в 1976 году. В 1983-м запустили критический стенд — макет, чьи строение и физические свойства воспроизводили работу «большого» реактора. К 1986 году, до аварии на Чернобыльской АЭС, готовность реакторного комплекса составляла почти 70%. После аварии проект был переработан с точки зрения безопасности, новая экспертиза заняла несколько лет и завершилась в 1991 году. Однако из-за экономических неурядиц возведение установки было законсервировано.
В 2007 году решением правительства РФ строительство возобновили, выделив на него около шести миллиардов рублей. В феврале 2011-го был осуществлен пуск реактора на небольшой мощности. А в июне того же года ПИК с пятью другими проектами: в Дубне, Протвино, Троицке, Новосибирске и Нижнем Новгороде — правительственная комиссия по высоким технологиям и инновациям включила в программу установок класса «мегасайенс». Проект доработки ПИК получил финансирование в размере 60 млрд рублей. И вот долгожданный пуск.
Важно подчеркнуть, что гатчинский реактор предназначен не только для ПИЯФ, но и для коллективного использования учеными из других российских и мировых научных центров. Вылетающие из зоны ядерной реакции пучки нейтронов выводятся в специальные каналы различной конфигурации, каждый из которых — отдельная исследовательская станция. Со временем основу исследовательской базы нейтронного реактора ПИК составят более 40 установок коллективного пользования с различным набором оборудования и задачами, создаваемых силами как российских институтов, так и их зарубежных партнеров. В частности, с немецким центром GKSS, который с 1958 года на реакторе FRG-1 ведет исследования по безопасности ядерных объектов, а также изучает материалы с использованием нейтронов, уже заключен контракт: по нему в ПИЯФ поставят комплекс из восьми экспериментальных станций для установки в нейтроноводном зале реактора ПИК и проведения на них совместных исследований по физике конденсированного состояния.