ЖИЗНЬ ЧАСТИЦ, ИЗМЕРЯЕМАЯ
МГНОВЕНИЯМИ
Доктор физико-математических наук Елена Багрянская стала
лауреатом благотворительного фонда РАН, "Сибнефти" и "Русского
алюминия" по программе "Выдающиеся ученые, молодые доктора и
кандидаты наук". В Томографическом центре СО РАН она возглавляет
группу, основной состав которой — молодые ученые. О дне
сегодняшнем исследователей, их достижениях и планах на будущее с
Е.БАГРЯНСКОЙ беседует наш корреспондент Л.ЮДИНА.
— Елена Григорьевна, в чем суть выполняемых группой работ?
— Наша группа "спиновой поляризации" лаборатории магнитных и
спиновых явлений в последние десять лет занималась разработкой
новых высокочувствительных магнитнорезонансных косвенных методов
регистрации короткоживущих радикальных частиц, образующихся при
фотохимических реакциях в жидких растворах. Эти частицы играют
большую роль в фотохимических реакциях, и знание об их структуре,
времени жизни, участии и превращениях в реакциях чрезвычайно
важно.
Как правило, время жизни в растворах радикалов, ион-радикалов,
бирадикалов и радикальных пар очень мало (от микросекунд до
наносекунд), и чувствительности традиционных методов ЭПР и ЯМР
недостаточно для их регистрации. Методы, которыми мы занимаемся,
основаны на действии резонансных радиочастотных и быстрых
переключаемых магнитных полей на электронные и ядерные спины
таких короткоживущих частиц. Радикальные частицы вступают в
химические реакции и образуют долгоживущие диамагнитные молекулы.
Последствия воздействия резонансных радиочастотных магнитных
полей проявляется в виде большой неравновесной ядерной
поляризации диамагнитных продуктов этих частиц. Поляризация
сохраняется в течении довольно долгого времени и может быть
зарегистрирована методом ЯМР.
Таким образом, информация о процессах, происходящих в области
наносекунд, сохранятся, и более того, накапливается в
сравнительно долгоживущей (порядка единиц и десятков секунд)
ядерной поляризации диамагнитных молекул.
Некоторые из этих методов, такие как стимулированная и
динамическая поляризация ядер, были предложены и впервые
реализованы более 15 лет тому назад в лаборатории магнитных
явлений Института химической кинетики и горения СО РАН, которую в
то время возглавлял академик Р.Сагдеев, и где я работала в то
время. Другие методы, такие как химическая поляризация ядер с
однократным и двойным переключениями внешнего магнитного поля
разработаны и созданы в последние годы в нашем центре.
— Насколько оригинальны ваши разработки, есть ли аналоги в мире?
— В области этих методов мы являемся лидерами. Аналогичные
установки впоследствии были созданы в Тохокском университете в
Японии и в Свободном университете города Берлина в Германии. В
настоящее время мы применяем эти методы для решения самых
различных задач физической химии — это и исследование структуры
мицеллизованных сред и подвижности радикалов в мицеллах, изучение
механизмов фотохимических реакций, исследование контролируемой
полимеризации, выяснение механизмов влияния слабых магнитных
полей на спиновую поляризацию и релаксацию радикалов и
радикальных пар и др. Помимо этого традиционного для нашей группы
направления в последние два года проводим работу по применению
ЯМР спиновых ловушек для детектирования свободных радикалов in
vitro и in vivo с использованием новых 19F и 31P -содержащих
спиновых ловушек.
Долгосрочная перспектива этого направления — возможность
невозмущающего определения генерации свободных радикалов и
получения пространственной картины свободно-радикальной
активности в живых организмах, в будущем включая человека. Эта
работа инициирована д.х.н. В.Храмцовым в ИХКиГ и проводится в
сотрудничестве с его группой, а также совместно с д.х.н.
В.Резниковым из Института органической химии.
— Каковы наиболее важные результаты, полученные в последнее
время?
— Изучение спиновой поляризации и релаксации в очень слабых и
нулевом магнитных полях. Экспериментальные результаты по изучению
спиновой поляризации и релаксации получены во время моей поездки
в университет Северной Каролины в лаборатории проф. Форбса (Чапел
Хил, США) в 2000 году. За полтора месяца удалось создать
установку парамагнитного резонанса с временным разрешением для
диапазона 1-2 гГц, а также наблюдать очень интенсивную
химически-индуцированную электронно-ядерную поляризацию. Кроме
того оказалось, что электронная спиновая релаксация имеет
особенности в слабых магнитных полях и применение традиционной
оценки с использованием формул, полученных в приближении сильного
магнитного поля, неверно.
Совместно с д.ф.-м.н. П.Пуртовым (ИХКиГ) нами были проведены
расчеты, которые позволили объяснить результаты и понять основные
закономерности спиновой релаксации в слабых и нулевом магнитных
полях. Эти результаты важны для понимания и выяснения механизма
влияния радиочастотных и слабых постоянных магнитных полей на
живые организмы. Вообще это направление работы лежит в рамках
гранта ИНТАС, полученного нами совместно с лабораторией академика
Ю.Молина (ИХКиГ), профессора К. Мак Лохлана из Оксфордского
университета, проф. Пауля из Цюрихского университета.
— Международный томографический центр — организация молодая.
Наверняка проблем с молодежью у вас нет?
— Средний возраст нашей группы — 28 лет. В ней три аспиранта,
два кандидата наук и один студент. Нужно отметить, что
администрация Центра многое делает для поддержания молодежи.
Р.Сагдеев, как руководитель гранта РФФИ на поддержку научных
школ, принял решение о том, что весь грант идет на оплату поездок
молодых ученых на всесоюзные и международные конференции.
Кроме того, в настоящее время существуют различные фонды и гранты
для поддержки молодежи — это и гранты ИНТАС для поддержки
поездок на международные конференции и индивидуальные молодежные
гранты РФФИ и др.
Главная проблема сейчас — как удержать молодых специалистов
после того, как они защитили диссертацию. На Западе — много
предложений для работы, а здесь практически нет реальной
возможности хотя бы заработать на квартиру.
Конечно, чрезвычайно важно, что в последнее время предпринимаются
какие-то шаги (хотя еще очень слабые) с целью оказания помощи
научным кадрам. Появляются такие фонды, как Фонд поддержки
российской науки, цель которых — сохранение российской научной
школы, поднятие престижа науки в глазах российской и мировой
общественности, попытка остановить отъезд талантливой молодежи в
США и страны Западной Европы. Хотелось, чтобы появились не только
индивидуальные гранты, но гранты, позволяющие осуществлять
реальные научные проекты. Пока размеры грантов РФФИ слишком малы
и не позволяют закупать и обновлять приборную базу.
Все лауреаты Фонда поддержки российской науки получили
приглашение принять участие в московской конференции "Наука,
бизнес, власть-2002", цель которой — обсуждение текущих проблем
организации науки, анализ взаимоотношений образования, науки,
крупного бизнеса и власти, а также выработка рекомендаций
руководству государства по эффективному развитию науки и быстрому
внедрению ее результатов в народное хозяйство. Очень хочется
надеяться на то, что разрушение научных российских школ будет
хоть в как-то мере приостановлено.
— С какими научными проблемами связываете свое ближайшее
будущее?
— В последний год группа начала решение нескольких новых задач.
Часть из них лежит в русле традиционной тематики — исследование
процессов с участием короткоживущих радикальных частиц. Работа
над другими проектами будет проводиться в сотрудничестве с
институтами СО РАН. Осуществление задуманных планов и проектов
возможно лишь благодаря очень хорошим приборным возможностям
института, что, безусловно, заслуга нашей администрации.
стр.
| 
