Создан отечественный масс-спектрометр

Новосибирские геологи, физики-ядерщики, химики и археологи сообщили о запуске в тестовом режиме в ЦКП СО РАН ускорительного масс-спектрометра, с помощью которого можно датировать очень точно и дёшево археологические находки и отслеживать загрязнение радиацией земной атмосферы. ЦКП «Геохронология кайнозоя» появился в СО РАН в 2007 году. Он был создан на основе техники Института ядерной физики, Института археологии и этнографии и Института геологии. «Кайнозойская эра — геологическая эпоха нескольких последних миллионов лет, еще его называют «антропогеном», то есть временем, когда на планете появился человек, — так объяснил название НЦ его директор Василий Зенин, доктор исторических наук. — Нас интересует всё, имеющее отношение к становлению человека, древней культуре, проблеме антропогенеза. Нам необходимо точно знать время всех этих процессов. Именно поэтому археологи – одни из основных заказчиков».

Сердцем центра является ускорительный масс-спектрометр, единственный в России, который был от начала и до конца разработан и построен сотрудниками ИЯФ. «Мы решили отказаться от закупки аналогичного зарубежного оборудования — на это понадобилось бы 3-5 миллионов евро. Наш масс-спектрометр получился намного дешевле, — утверждает завлабораторией ИЯФ Василий Пархомчук. — Сейчас начался запуск установки в два миллиона вольт электронного охлаждения, по своей компоновке она похожа на УМС. Её стоимость составляет три миллиона евро. Немцы хотят получить подобную установку, она уже готова к отправке. Те деньги, которые были затрачены на создание УМС, намного ниже реальной его стоимости, поскольку мы используем опыт исследований, выполненных другими научными коллективами. Без них нам пришлось бы торговать овощами и фруктами на рынке».

Прибор дает возможность с высокой точностью датировать ископаемую керамику, кости, древесину, различные геологические породы по количеству радиоуглерода, оставшегося в исследуемых образцах. Для подобного анализа необходимо 1-3 мг материала. Для традиционного способа подобных исследований требуется намного большая масса. А поскольку в археологии иногда важен каждый грамм, часто находки остаются не датированными.

В УМС закладывают специально изготовленные образцы графита. В ЦКП имеется лаборатория пробоподготовки, которая этим и занимается. «Однажды я побывал в этой лаборатории. Меня впечатлило, как из костей мамонта был выделен коллаген, — рассказывает Василий Пархомчук. — Это похоже на то, как готовят холодец из костей. Отличие в том, что лаборатории эти косточки варились очень долго, чтобы выделить «мамонтовый холодец». Завлабораторией пробоподготовки Всеволод Панов предупредил, что в работе над образцами необходим повышенный уровень стерильности.

За границей один подобный анализ стоит около 500 долларов. С учетом частой необходимости повторных анализов эта сумма увеличивается на порядок, поэтому нашим исследователям удастся здорово сэкономить. Иногда все же находки отправляют за границу — чтобы удостовериться, что результаты датировки на УМС, в США или Великобритании совпадали и имели одинаковую научную ценность.

Сибирские физики-ядерщики уже получили от западных коллег блестящие оценки, и даже заказ на строительство такой УМС в Турции. «Правда, эта попытка закончилась крахом. Они нам документы прислали на турецком языке, один перевод обошелся бы в тридцать тысяч рублей! Так эта переписка и заглохла».

Для отечественной науки в ЦКП «Геохронология кайнозоя» готовы выполнять только часть необходимых исследований: общие потребности в рамках всей страны составляют сотни образцов в сутки, что пока недостижимо. Изначально центр создавался для нужд только новосибирских учёных. К тому же в России не существовало до этого времени рынка подобных работ. Сегодня учёные принимают для исследования образцы из лабораторий самых «заинтересованных институтов» — Владивостока, Красноярска, Иркутска, при условии, что они изготовлены на местах.

Этой методикой заинтересовалась недавно одна московская компания, чтобы максимально точно определять наличие допинга в крови спортсменов, поскольку такая возможность в УМС имеется: до 80% всех исследований на УМС и за рубежом — это современная медицина или работа с живыми организмами. В сибирском центре работают еще четыре лаборатории со своими методиками датировки. Междисциплинарное взаимодействие в ЦКП дает возможность проводить даже экологические исследования. Например, как колеблется концентрация углекислого газа в земной атмосфере, уровень радиационного загрязнения. Исследования годовых колец дерева из Академгородка образца 1970 года показали, что в то время радиоактивный фон в Новосибирске был вдвое выше из-за проведения ядерных испытаний на полигоне в Семипалатинске.

«Забавно получается на самом деле. Чем ближе дата распределения бюджета, тем больше можно услышать воплей о том, что отечественная наука вот-вот погибнет, если не дадут денег. В принципе, это нормальная ситуация, — говорит Пархомчук. — ИЯФ много лет подряд даёт в бюджет РФ больше, чем он даёт ИЯФу. Получается очень забавно. Поскольку 50% от всего бюджета — это деньги, заработанные нами по контрактам. Поэтому, я считаю, наука все же остается живой и востребованной. 80% ребят, которые работали со мной, сейчас в Америке или в Оксфорде. Плохо это или хорошо? Не знаю. В свое время Ломоносова послали на Запад для изучения наук. Позже было приглашение Эйлера в Санкт-Петербург. Это жизнь».