ГлавнаяБудтов А. А. → Первые ускорители

Будтов Александр Александрович

Ветеран атомной отрасли, прошел путь от конструктора-технолога до главного конструктора и главного технолога центра линейных ускорителей и циклотронов НИИЭФА, лауреат премии Совета Министров СССР. За годы работы ведущим конструктором НИИЭФА для реализации государственных заказов, руководил коллективами из нескольких институтов, в том числе НИИ ОНКОЛОГИИ и ЦНИРРИ.

Первые ускорители

Во времена моей юности были очень модными технические направления. Я с детства собирал модели самолетов, а когда дело дошло до управления ими, увлекся еще и электроникой, начал делать приемники и передатчики. В итоге поступил в Ленинградский электротехнический институт (сейчас СпбГЭТУ «ЛЭТИ») на специальность «конструктор-технолог радиоэлектронной аппаратуры». Сразу по окончании вуза в 1971 году меня распределили в НИИЭФА, где я проработал до 2018-го года.

В 1960-е годы НИИЭФА запустил производство ускорителей для нужд медицины и атомной промышленности. С их помощью и сегодня проводят терапию онкологических заболеваний, делают шумоизоляцию для подлодок, проверяют качество сборки атомных реакторов. Больше половины пациентов с онкологическими заболеваниями нуждаются в радиотерапии. Существует несколько видов такого лечения. Контактную лучевую терапию обычно применяют при поверхностных опухолях или в процессе операции: источник излучения подводят прямо к новообразованию. При радионуклидной терапии используют радиофармпрепараты — например, радиоактивный йод при лечении рака щитовидной железы. Самой же востребованной является дистанционная лучевая терапия, при которой облучают опухоль, окруженную здоровыми тканями и расположенную глубоко. Для такого точечного воздействия используются ускорители. В СССР никто, кроме НИИЭФА, не делал ускорители для медицины.

Терапевтический режим медицинских ускорителей в основном от 5 до 22 МэВ. Электроны разгоняются в ускоряющем напряжении и при столкновении с мишенью, сделанной из металла типа вольфрама, тормозятся. В этот момент электроны сбрасывают гамма-кванты, образуя тормозное излучение. Опухоль облучается как раз с помощью высокоэнергетических гамма-квантов. Есть еще циклотроны, в которых протоны вращаются по круговой орбите и достигают более высоких энергий, около 30 МэВ. Это оборудование используется для производства короткоживущих изотопов, применяемых при диагностике различных заболеваний. Пациенту вводят препарат, содержащий радиоизотоп. Он накапливается в раковых клетках, так как у них более высокий метаболизм. При сканировании в ПЭТ-томографе видны очаги поражения.

Самый первый медицинский ускоритель с энергией пучка 6 МэВ НИИЭФА поставил в институт онкологии им. Герцена в Москве еще в конце 1960-х. А первые ускорители на 15 МэВ — в начале 1970-х в нынешний Российский научный центр радиологии и хирургических технологий им. Гранова и НМИЦ онкологии им. Петрова. В 1977, 1980 и 1984 годах мы смонтировали три установки с энергией 15 МэВ в ГДР. За серию этих ускорителей и поставку подобных в 15 главных городов СССР я получил премию Совета Министров СССР. В 1990-е разработали еще 57 ускорителей с участием компании Philips. Всего за время моей работы выпустили около 100 установок. Можно сказать, это штучный товар. Самая большая партия обычно — 10 приборов. Несмотря на небольшие объемы производства, мы поставили ускорители во все столицы союзных республик. Один из последних ускорителей, созданных под моим руководством, был «Эллус-6М» с энергией 6 МэВ и полностью цифровым управлением. Мы его разработали еще в 2008 году, но, к сожалению, не смогли сертифицировать, на это требовалось несколько миллионов рублей. Регистрационное удостоверение все еще не получено, так что «Эллус-6М» пока нельзя использовать для лечения пациентов.

Я занимался не только медициной. Под моим руководством делали досмотровые комплексы. Такое оборудование установлено, например, на российско-казахской таможне. Транспорт, проезжающий через границу, просвечивается прямо на ходу при помощи ускорителей. За несколько минут можно узнать, не везет ли водитель что-либо незадекларированное. Еще мы изготавливали шумоизоляцию для подводных лодок. Если вы заметили, они всегда черного цвета: корпус обшивается толстыми слоями резины. Вулканизация каучука производится с помощью электронного пучка. Это те самые ускоренные электроны, которые летят сначала в вакууме, потом вылетают через тонкую, около 20 микрон толщиной, металлическую пленку на воздух и облучают ту часть изделия, которую надо вулканизировать. Такой панцирь поглощает большую часть звуковых волн и усложняет поиск подлодок.

Конечно же, ускорители используются и при изготовлении реакторных установок. Так, защита установки — это примерно 1,5 м стали. Она сваривается из нескольких частей. Проконтролировать качество сварных швов помогают ускорители тормозного излучения. С одной стороны изделия направляется пучок, а с обратной накладываются специальные рентгеновские пленки. На проявленных пленках детально просматривается каждый сварной шов.

Еще одна интересная область использования ускорителей — гамма-активационный анализ золотосодержащих руд. Обычный химанализ — это долго и не так точно, как анализ с помощью тормозного излучения с энергией 15–20 МэВ. По количеству полученных во время облучения вторичных частиц с помощью детекторов можно определить процент золотосодержащей руды. Подобные установки производства НИИЭФА и по сей день работают на Навоийском горно-металлургическом комбинате в Узбекистане.

 

 

Предприятия: Министерство атомной энергетики СССР, Министерство среднего машиностроения СССР, аппарат (Минсредмаш СССР, Министерство атомной энергетики и промышленности СССР, Министерство Российской Федерации по атомной энергии, Минатом России, Федеральное агентство по атомной энергии, Росатом, Государственная корпорация по атомной энергии «Росатом», госкорпорация «Росатом»), Навоийский ГМК, НИИЭФА (АО «НИИЭФА им. Д.В. Ефремова»)