В организм больного вводят препарат изотопа бор-10, который накапливается в опухоли. Затем пациента облучают потоком нейтронов. При поглощении нейтрона бором происходит ядерная реакция с большим выделением энергии в опухолевой клетке, что приводит к ее гибели. Как ни странно, до сих пор методика, способная "излечить неизлечимое", не имеет широкого применения. Дело в том, что успешные эксперименты по терапии самых тяжелых больных были проведены на АЭС - пациентов облучали потоком нейтронов из ядерного реактора. Это сложно и небезопасно. Требовалось создать прибор, который при включении давал бы поток нейтронов с нужными характеристиками, а при выключении - не оставалось никакой радиации. И чтобы он был компактным, его можно было разместить в обычной клинике. Над проблемой работали ученые во всем мире, а найти решение удалось в новосибирском Академгородке, в ИЯФ СО РАН.
Сергей Валерьевич, как когда и как вы занялись этой тематикой?
Сергей Таскаев: В конце 1980-х перед физическим сообществом была поставлена задача - создать источник нейтронов для БНЗТ - не быстрых и не медленных, а с промежуточной энергией. При этом пучок должен быть очень интенсивным. Многие пробовали, но не получалось. Вообще-то это не моя специальность, я ведь физик-плазмист. Но так получилось, что Григорий Иванович Сильвестров - заведующий ускорительной лабораторией - заразил меня идеей. Я был поражен красотой предложенной методики и просто в нее влюбился. А Григорий Иванович, он был уже в солидном возрасте, сказал: "Хочется сделать что-то такое, что полезно человечеству", и я загорелся.
Честно говоря, тогда не верил, что мы дойдем до конечного результата - лечения больных. Но было ощущение, что по крайней мере часть задачи решим - не победим, так согреемся! Было понятно, что для генерации пучка нейтронов оптимальна реакция слияния ядра лития-7 с протоном, в результате которой образуется нейтрон с нужной энергией и ядро бериллия-7. Для этого литиевую мишень надо облучать пучком нейтронов относительно низкой энергии, но с большим током. Но ускорителей протонов с такими параметрами не существовало, а те, что были, давали ток на порядок меньше, чем нужно.
Мы предложили тандемный электростатический ускоритель оригинальной конструкции. Нам все говорили - он работать не будет! Но мы его сделали, получили нужное напряжение, а вот ток пучка протонов оказался не больше, а наоборот - на порядок меньше, чем у конкурентов. И тогда энтузиазм у многих иссяк, а инициатор проекта, Григорий Иванович, вскоре ушел из жизни. И, наверное, главная моя заслуга в том, что не опустил руки, а сформировал новую команду из молодых сотрудников и студентов, которые просто не знали, что "это работать не будет". А потому не боялись пробовать новое. И у нас все получилось!
Самая красивая фишка в том, что мы сделали работающую литиевую мишень, а потом я прочел в научном журнале статью, что да - это идеальная мишень для БНЗТ, но, к сожалению, нереализуемая. Дело в том, что литий активный щелочной металл, очень мягкий, непрочный, работать с ним крайне трудно. Позже я встретился с авторами статьи - они были удивлены: "Ну, вы и молодцы!".
В ИЯФе уже начали говорить о нейтронном коллайдере, но как управлять пучком частиц, не имеющих электрического заряда?
Сергей Таскаев: В начале этого года мы поняли, что яркость пучка нейтронов просто феноменальная. И я предложил для обсуждения идею нейтронного коллайдера. По этому поводу у теоретиков ИЯФ есть интересная гипотеза, чтобы ее подтвердить или опровергнуть, нужно провести эксперимент, добавив к нашей установке сильный магнит.
Если нам удастся с его помощью отклонить пучок нейтронов, то можно будет захватить его и направить в кольцевой накопитель. Пристроив его к работающему в ИЯФе коллайдеру ВЭПП-4, мы получим нейтронно-электронный коллайдер. Можно будет впервые провести прямое изучение физики нейтрона. Ведь до сих пор все его свойства были измерены не напрямую, а косвенным образом. Ну, а следующий шаг - создание уже нейтрон-нейтронного коллайдера.