Nella città della scienza di Koltsovo, nei pressi di Novosibirsk, gli ingegneri si stanno avvicinando alla fase finale della messa in servizio della Sorgente Fotonica Circolare Siberiana, nota come SKIF. L'acceleratore da 3 GeV è progettato per produrre raggi X estremamente brillanti e coerenti per ricerche che spaziano dai nuovi farmaci e batterie fino alla metallurgia, alla microelettronica e ai materiali da costruzione avanzati.
A maggio 2026, il complesso risultava completato fisicamente al 99,7%. A luglio, il suo sistema di iniezione — composto da un acceleratore lineare e da un sincrotrone booster — operava stabilmente, mentre un fascio di elettroni da 3 GeV ha attraversato con successo il canale di trasferimento verso l'anello di accumulazione principale. I primi esperimenti scientifici sono ufficialmente previsti per l'autunno 2026, sebbene la circolazione di routine stabile nell'anello di accumulazione e la piena operatività per gli utenti non siano ancora state confermate pubblicamente.
Ciò che rende lo SKIF particolarmente significativo è la sua classificazione come sincrotrone di quarta generazione. Il parametro chiave non è semplicemente l'energia, ma la dimensione e la divergenza straordinariamente ridotte del fascio di elettroni. L'emittanza orizzontale naturale dello SKIF è di circa 72–75 picometri-radianti, il che lo colloca nella stessa famiglia tecnologica di impianti come l'ESRF-EBS in Francia, il MAX IV in Svezia e l'APS aggiornato negli Stati Uniti.
Minore è l'emittanza, più stretto e precisamente controllato diventa il fascio di elettroni. Questo a sua volta crea raggi X con una brillantezza e una coerenza molto maggiori, consentendo agli scienziati di indagare strutture che gli strumenti di laboratorio convenzionali non sono in grado di risolvere.
L'anello di accumulazione principale dello SKIF misura circa 476 metri di circonferenza. Gli elettroni vi circoleranno circa 630.000 volte al secondo, viaggiando a una velocità prossima a quella della luce. Un sistema a radiofrequenza da 357 MHz mantiene organizzati i pacchetti di elettroni, mentre magneti di curvatura e dispositivi di inserzione specializzati generano la potente radiazione di sincrotrone.
Un componente particolarmente avanzato è un ondulatore superconduttore con un periodo magnetico di soli 15,6 millimetri, che opera con un campo di circa 1,2 tesla. Tali dispositivi costringono il fascio di elettroni a oscillare rapidamente, generando fasci di raggi X estremamente intensi e concentrati.
Le prime stazioni sperimentali illustrano la portata delle ambizioni scientifiche dello SKIF. Le linee di fascio pianificate copriranno l'analisi dei raggi X a microfuoco, la diagnostica strutturale, i processi veloci, la spettroscopia di assorbimento dei raggi X, il dicroismo magnetico, l'imaging a raggi X duri e la ricerca sulla struttura elettronica. Si prevede che le energie dei fotoni nelle diverse stazioni varieranno da circa 0,01 a 200 keV.
Ciò consentirà ai ricercatori di osservare i catalizzatori in funzione in tempo reale, determinare la struttura tridimensionale delle proteine per lo sviluppo di farmaci, ispezionare microcricche e tensioni all'interno dei metalli, studiare le batterie durante la carica e la scarica, esaminare le interfacce dei semiconduttori e visualizzare materiali densi senza doverli sezionare.
In definitiva, lo SKIF è stato progettato per ospitare fino a 30 linee di luce sperimentali, tra cui 14 basate su dispositivi di inserzione e 16 che utilizzano la radiazione dei magneti di curvatura. La prima fase si è concentrata originariamente su sei stazioni principali, mentre è stata installata anche una linea di luce supplementare a scopo didattico.
Il progetto ha assunto un'ulteriore rilevanza da quando la cooperazione scientifica occidentale con la Russia è stata drasticamente ridotta dopo il 2022. I componenti originariamente attesi da fornitori europei sono stati sempre più sostituiti da magneti, apparecchiature per il vuoto, elettronica, rilevatori e strumentazione a raggi X di sviluppo russo. Nel 2025 è stato istituito un laboratorio di sincrotrone congiunto russo-bielorusso, mentre gli scienziati russi hanno mantenuto contatti tecnici con strutture asiatiche, comprese le attività sui sincrotroni in Cina.
L'Accademia Russa delle Scienze aveva precedentemente stimato il costo del progetto revisionato intorno ai 47 miliardi di rubli, sebbene una spesa finale definitiva per il 2026 non sia stata ancora dettagliata pubblicamente.
Il vero test dello SKIF, tuttavia, arriverà dopo la prima luce. Produrre radiazione di sincrotrone dimostra che l'acceleratore funziona. Trasformare quella radiazione in migliaia di esperimenti affidabili per scienziati, università e industria determinerà se lo SKIF diventerà uno dei principali centri scientifici della regione eurasiatica.
