Сегодня - 18.01.2021

Общее собрание РАН: развитие атомной отрасли и вклад ученых

09 декабря 2020

Общее собрание РАН, которое проходит в Москве, посвящено юбилею госкорпорации «Росатом», вкладу исследователей академической и отраслевой науки в это направление и дальнейшему развитию сотрудничества двух научно-технологических гигантов.

Почетный научный руководитель Российского федерального ядерного центра — Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики академик Радий Иванович Илькаев рассказал о вкладе Академии наук в создание атомной отрасли. Практические работы начаты в 1943 году, были созданы технологии получения ключевых ядерных материалов, появился ядерный оружейный центр, полигон для ядерных испытаний, налажено сотрудничество предприятий, организаций и институтов. Р. Илькаев отметил вклад основателя Сибирского отделения РАН академика Михаила Алексеевича Лаврентьева, интересы которого лежали в области изучения процесса взрыва. Несмотря на то, что в США исследования в атомной отрасли начались раньше, напряженный труд российских ученых позволил в короткие сроки провести необходимые работы и достичь сходного потенциала в вооружении. «Таким образом, Советский Союз справился с задачей по созданию принципиальных научных основ разработки атомного и термоядерного оружия», — резюмировал Радий Иванович. Он акцентировал, что сегодня необходимо создавать и развивать принципиально новую экспериментально-испытательную базу, которая позволит гарантировать безопасность и надежность нашего ядерного потенциала до конца XXI века.
 
Вице-директор Объединенного института ядерных исследований (Дубна) академик Борис Юрьевич Шарков представил доклад о взрывах, мощных ударных волнах и экстремальных состояниях вещества, подготовленный коллективом ученых под руководством недавно ушедшего из жизни академика Владимира Евгеньевича Фортова.
 
При создании ядерного оружия область науки, связанная с экстремальным состоянием вещества, получила особую актуальность и значимость. «При любом резком повышении давления в газе или жидкости возникает волна сжатия — ударная волна, — рассказал Борис Шарков. — Она распространяется по сжимаемой среде, переводя ее в более плотное состояние. Ударная волна представляет собой границу скачкообразного перехода от состояния исходного вещества к состоянию сжатого».
 
Ученый перечислил различные методы и установки, с помощью которых проводятся эксперименты по обеспечению экстремального состояния вещества в воспроизводимых условиях: например, использование интенсивных ионных пучков, комбинированное воздействие сверхмощных лазерных импульсов сверхъяркого синхротронного рентгеновского излучения и так далее.
 
Директор Института лазерно-физических исследований Российского федерального ядерного центра — Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики (РФЯЦ — ВНИИЭФ) академик Сергей Григорьевич Гаранин в своем сообщении рассказал о мощных лазерах, применяющихся в области физики высоких плотностей энергии.
 
Современные лазеры, по словам физика, работают со всеми агрегатными состояниями вещества: газообразным, твердым, жидким, состоянием плазмы, лидером же в разработках и применении считаются лазеры с диодной накачкой.
 
«Перспективные задачи по созданию новых лазерных установок мы решаем в кооперации с исследователями академических, ведомственных и учебных организаций из различных российских научных центров, — отметил Сергей Гаранин. — Также важным направлением нашей деятельности является подготовка высококвалифицированных специалистов в области лазерных и плазменных технологий».
 
 
Академик Борис Николаевич Четверушкин (Институт прикладной математики им. М. В. Келдыша РАН) рассказал, как развиваются вычислительные и информационные технологии для атомной отрасли. Так, в лазерном термоядерном синтезе существует проблема сжатия вещества. Здесь необходимо обеспечить сферичность, но этому мешает возникновение различного рода неустойчивостей, турбулентностей. Чтобы их описывать, нужны подробные пространственные сетки, и поэтому в сотни раз увеличиваются потребности в вычислительных мощностях. Кроме того, необходимы алгоритмы, которые позволят использовать эти вычислительные мощности. Создание таких алгоритмов — одна из важнейших задач современных вычислительных и информационных технологий. Другая проблема заключается в уравнениях переноса, для решения которых важны машины экзафлопсного класса. Институт совместно с партнерами ведет работы по созданию динамической балансировки и загрузки, построению визуализации для систем сверхвысокой производительности. Также здесь решают задачи по моделированию распространения и переноса подземных радиоактивных загрязнений, расчету реакторов и свойств материалов, моделированию процессов аварий на атомных электростанциях. Кроме того, ученые занимаются вопросами, связанными с применением искусственного интеллекта, — это кибербезопасность в атомной области, оценка рисков и непредвиденных техногенных ситуаций, оценка создания «умного реактора». По словам академика, необходимо усиливать взаимодействие между институтами РАН и предприятиями атомной отрасли. Кроме того, важно не жалеть деньги на создание производительной и сверхпроизводительной вычислительной техники.
 
Научный руководитель Научно-исследовательского и конструкторского института энерготехники им. Н. А. Доллежаля (НИКИЭТ) и проекта «Прорыв» доктор технических наук Евгений Олегович Адамов говорил про двухкомпонентную ядерную энергетику и безопасность ядерных технологий. На сегодняшний день атомная энергетика производит 19 % электроэнергии в нашей стране. Уже в 2000 году она достигла лучшего уровня со времен СССР и с тех пор непрерывно повышала свою мощность, увеличивала масштаб производства энергии. «В этом году мы, наверное, выйдем на 214 кВт/ч, то есть мощность атомной энергетики с 2000 года увеличится на треть», — отметил ученый. По его словам, проблемы, которые стоят перед нашей страной, связаны со сменой конкурентов. Если раньше ими для нас были Франция, США, то сейчас это Китай и Корея, которые делают дешевле и быстрее. Экспорт российской атомной отрасли на десятилетний портфель составляет 130 с лишним миллиардов долларов. Чтобы его не потерять, необходимо переходить на новые технологии атомной энергетики. Способ это сделать — добавлять к существующим тепловым реакторам реакторы на быстрых нейтронах при замыкании ядерного топливного цикла. Таким образом, необходимо постепенно замещать действующие энергоблоки (как тепловые, так и реакторы на быстрых нейтронах) блоками повышенной безопасности и эффективности. Конструкции современных реакторов решают основные проблемы, из-за которых происходили тяжелые аварии, — в частности, потерю охлаждения. «Мы надеемся, что в ближайшее время начнется сооружение реактора «БРЕСТ». Самая качественная экспертиза этого реактора была выполнена именно в РАН под руководством академика Сергея Владимировича Алексеенко (Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН)», — сказал Евгений Адамов. В стратегии развития атомной отрасли до 2100 года пока есть зона неопределенности, которая будет занята либо реакторами на тепловых нейтронах, либо реакторами на быстрых нейтронах — если проект «Прорыв» будет удачным.
 
Руководитель отделения ядерной и радиационной медицины НБИКС-центра Курчатовского института член-корреспондент РАН Степан Николаевич Калмыков рассказал о химических технологиях замыкания ядерного топливного цикла. «В отличие от других, ядерные науки имеют год своего рождения. Это март 1896 года, когда Антуан Анри Беккерель доложил о своем открытии высокопроникающих лучей в Парижской академии наук. С тех пор начался взлет науки», — прокомментировал Степан Калмыков. Он уделил особое внимание истории поэтапного развития этой научной области — от открытия радия до современных технологий — и описал направленную модификацию лигандов, использование СВЧ-излучения для получения оксидов актинидов. Ученый рассказал об отверждении и уменьшении радиоактивных отходов — по его словам, сейчас радиохимики пытаются снизить отходы на самых разных стадиях переработки ядерного топлива. «Сотрудничество между Российской академией наук, Государственной корпорацией по атомной энергии “Росатом”, высшими учебными заведениями — это наши возможности решения важнейших задач и поиска новых технологий в области ядерной энергетики», — отметил в своем выступлении Степан Калмыков.
 
О перспективах термоядерных исследований говорилось в докладе директора Национального исследовательского центра «Курчатовский институт» профессора, доктора физико-математических наук Виктора Игоревича Ильгисониса. «Мы, действительно, в конце 1950-х, в 1960-х и даже в 1970-х годах были лучшими. Не только была придумана и реализована концепция токамака, но и достигнуты ключевые цели, которые позволили этому направлению стать лидирующим в термоядерных исследованиях», — подчеркнул Виктор Ильгисонис. Он рассказал, почему происходит некоторое торможение в исследованиях с использованием токамаков в сравнении с начальной стадией: «Дело в том, что токамак победил в соревновании просто потому, что он был технологически прост: протекающий по плазме ток в тороидальном направлении обеспечивает как формирование магнитной конфигурации, которая является идеальной ловушкой для идеального токамака, для осесимметричного удержания заряженных частиц плазмы, так и одновременно этот ток осуществляет ее нагрев. Благодаря такой идейной простоте токамаки, действительно, достаточно быстро опередили более концептуально сложные устройства». Также ученый отметил, что в Институте ядерной физики им. Г. И. Будкера СО РАН создаются лучшие в мире инжекторы быстрых атомов, без которых современный термоядерный синтез невозможно представить.
 
Заведующий кафедрой металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов Национального исследовательского технологического университета «МИСиС», первый заместитель генерального директора АО «Наука и инновации» доктор технических наук Алексей Владимирович Дуб выступил с докладом о разработке новых материалов для перспективных проектов в области ядерной энергетики. По его словам, все базовые подходы к новым материалам, которые до этого были, фактически исчерпаны на сегодняшний день. Ученый уделил особое внимание применению компьютерного моделирования в этой области. «Использование компьютерного материаловедения и ускоренных имитационных исследований радиационной повреждаемости конструкционных материалов позволяет рассчитывать на позитивный результат, исходя из этого мы сможем стать конкурентоспособными на всемирном уровне, потому что на 2021 год стоит задача получить параметры ниже, чем 25 микрон коррозионного износа в год, что позволяет проектировать реактор на другие условия», — сказал Алексей Дуб.
 
Научный консультант гендиректора концерна «Росэнергоатом» академик Николай Николаевич Пономарёв-Степной начал свое выступление с рассказа об атомных работах 1960-х годов: «Столь высоких температур, которых удалось достичь отечественным ученым, никто в мире ранее не получал». Говоря о современности, академик затронул тему производства водорода. «Большое внимание этому направлению уделяют не только правительства стран, но и коммерческие структуры. Водород и его переделы — востребованный товар. Мировая потребность в нем оценивается в 0,5 млн тонн в год к середине XXI века. По моим оценкам, сегодня в мире производится около 70 миллионов тонн водорода в год. Атомная энергия позволяет это делать экологически чистым способом. Разложение метана для производства водорода — очень перспективное направление, получить водород таким образом легче и экономичнее, чем, например, из воды», — подчеркнул Николай Николаевич.
 
Академик Ашот Аракелович Саркисов (Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН) напомнил об исторических аспектах создания атомного флота — формирование этого подразделения потребовало больших и глубоких научных заделов, разработки передовых инженерных решений и технологий, — отметив, что великие открытия в области ядерной физики коренным образом изменили облик корабельного флота и повысили его оборонные возможности. «Причем в корабельной ядерной энергетике ученые нашей страны были первыми», — подчеркнул академик. Огромный вклад в этот проект внесли научные советы АН СССР в интересах создания и совершенствования боевых и эксплуатационных характеристик атомных подводных лодок, в их числе был и Научный совет по гидродинамике, возглавляемый академиком Михаилом Алексеевичем Лаврентьевым. Академик Саркисов привел цифры: на начало 2020 года всего было построено 561 судно (над- и подводное), из которых 265 — в Советском Союзе и России. Кроме того, ученый рассказал о программе утилизации выведенных из состава военно-морского флота АПЛ — эта программа включает в себя технологии, направленные на максимальную эффективность и безопасность. 
 
Член-корреспондент РАН Юрий Григорьевич Драгунов (Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н. А. Доллежаля) рассказал о малых космических ядерных установках, а также о работах последних лет в этом направлении.
 
Первый заместитель генерального директора — генерального конструктора АО «Опытное конструкторское бюро машиностроения им. И. И. Африкантова» доктор технических наук Виталий Владимирович Петрунин продолжил тему атомных станций малой мощности, отметив, что были проведены исследования, показавшие — это направление востребовано в РФ и во всем мире. «Установки для кораблей позволяют достичь и обеспечить масштабное внедрение атомных станций малой мощности, — прокомментировал ученый. — На сегодня за время создания трех поколений судовых установок накоплен опыт и сформирован облик российской реакторной установки, компактной и безопасной, обладающей многими другими характеристиками». 
 
Виталий Петрунин рассказал, что на сегодня сдана в эксплуатацию в порту Певек плавучая атомная теплоэлектростанция «Академик Ломоносов», еще четыре подобных изготавливаются. Кроме того, разработан и начал реализовываться проект новой установки «РИТМ-400», которая предназначена для атомного ледокола нового поколения «Лидер», идет проектирование малых наземных станций, одна из них должна быть введена в эксплуатацию в 2027 году. «В судовых технологиях у нас достигнуты уникальные параметры, например реализовано толерантное топливо, а энергозапас активных зон позволяет обеспечить работу установки до десяти лет без перегрузки», — подчеркнул В. Петрунин. Он акцентировал, что в этой области есть большое поле для сотрудничества с отраслевой и академической наукой, а также много задач, которые требуют своего развития и решения. 
 
Обзорный доклад о технологиях ядерной медицины, которые развиваются в Национальном медицинском исследовательском центре радиологии (Обнинск), сделал его генеральный директор академик Андрей Дмитриевич Каприн. Ученый рассказал как о первых опытах, связанных с лечением радиационными частицами, так и о последних достижениях в этом направлении. В частности, он говорил о радиоизотопных методах лечения, радионуклидной терапии, развитии протонно-лучевой терапии, а также о создании специализированного комплекса дистанционной нейтронной терапии. Кроме того, академик Каприн коснулся непосредственно препаратов, разрабатываемых в НМИЦ радиологии.
 
 
Генеральный директор Государственного научного центра Российской Федерации — Федерального медицинского биофизического центра им. А. И. Бурназяна ФМБА России член-корреспондент Александр Сергеевич Самойлов в своем сообщении говорил о роли радиобиологии и радиационной медицины в обеспечении защиты человека от воздействия ионизирующих излучений. Начав с истории возникновения этого направления науки, докладчик рассказал об основных достижениях исследователей, которые внесли вклад в благополучие граждан не только постсоветского и российского пространства, но и всего мира. По словам спикера, в ГНЦ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России накоплен огромный опыт лечения больных острой лучевой болезнью, в настоящее время ведется разработка аппаратно-программного комплекса биодозиметрии радиационных воздействий. Кроме того, отечественные ученые-медики с участием физиков-дозиметристов провели широкомасштабные экспериментальные работы в области радиотоксикологии, разработав в итоге препарат «Индралин» (в форме таблеток — Б-190). Основная область его применения — профилактическое или незамедлительное использование при гамма- и гамма-нейтронном облучении. Сегодня данный радиопротектор повсеместно распространен на объектах государственной корпорации «Росатом», Министерства обороны Российской Федерации, Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий. «Масштаб проведения доклинических и клинических экспериментальных исследований радиопротекторов сегодня сопоставим с проведением исследований для лечения новой коронавирусной инфекции. Неслучайно многие проводят справедливую аналогию между COVID-19 и радиацией: оба невидимы и представляют серьезную опасность для жизни и здоровья. Кроме того, отвечая на запросы времени, ГНЦ ФМБЦ им. А. И. Бурназяна ФМБА России совместно с Национальным исследовательским центром эпидемиологии и микробиологии им. почетного академика Н. Ф. Гамалеи разработал технологию радиационной обработки средств индивидуальной защиты, применяемых при работе с COVID-19. Внедрение нашего метода позволит повторно использовать спецодежду в случае возникновения чрезвычайной ситуации», — отметил Александр Сергеевич. Об эффективности работы исследователей в области радиационной безопасности говорят показатели профессиональной заболеваемости среди работников «Росатома». Согласно статистике, за последние десять лет не было зафиксировано ни одного случая острой хронической лучевой болезней или местных лучевых поражений. 
 
Руководитель Центра международной безопасности Института мировой экономики и международных отношений им. Е. М. Примакова РАН академик Алексей Георгиевич Арбатов и научный руководитель Института Соединенных Штатов Америки и Канады РАН академик Сергей Михайлович Рогов выступили с совместным докладом «Глобальная стабильность в ядерном мире». По словам Алексея Георгиевича, в последние годы наблюдается серьезный кризис стратегической стабильности, в основе которого лежат неудачные попытки контроля систем вооружения, что в будущем ведет лишь к ухудшению политических отношений между Россией и США. Оба государства располагают более чем шестью тысячами боевых ядерных зарядов, при этом на взаимоотношения этих соперничающих стран постоянно оказывают влияние различные дестабилизирующие факторы, и вся сложившаяся ситуация опасна для существования человечества. «Для сохранения перспективы безопасного существования нашего мира необходимо продолжать международную работу в направлении заключения соглашений о сокращении и ограничении стратегических наступательных вооружений. Однако, к сожалению, пока никто и никогда не предложил перспективной схемы всестороннего ядерного разоружения», — сказал Алексей Арбатов.
 
Сергей Михайлович Рогов продолжил мысль коллеги и сообщил, что недавно Институт США и Канады РАН и Институт Европы РАН закончили совместный проект с участием ведущих российских и западных экспертов по контролю над вооружениями, по итогам которого были опубликованы рекомендации по сокращению рисков военной конфронтации между Россией и НАТО в Европе. Документ содержит предложения по возобновлению практического диалога, предотвращению инцидентов, ограничению на развертывание вооруженных сил, проведению переговоров по ракетам средней дальности и противоракетной обороны, а также сохранению действующих договоров. «Несмотря на предпринимаемые усилия как у США, так и у России на вооружении есть небольшое количество неразвернутых ракет и бомбардировщиков, которые в случае кризиса могут быть дозагружены боезарядами», — отметил спикер. 
 
Кроме того, на Общем собрании РАН прошло награждение юбилейными медалями ГК «Росатом» «75 лет атомной отрасли России», которые получили четверо сибиряков: академики Сергей Владимирович Алексеенко (Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН), Павел Владимирович Логачёв (Институт ядерной физики им. Г. К. Будкера СО РАН), Василий Михайлович Фомин (Институт теоретической и прикладной механики им. С. А. Христиановича СО РАН) и член-корреспондент РАН Сергей Викторович Сысолятин (Институт проблем химико-энергетических технологий СО РАН).
 
В заключение мероприятия выступил министр науки и высшего образования РФ Валерий Николаевич Фальков, отметивший, что, несмотря ни на что, год был плодотворный и удалось запустить несколько десятков крупных научных проектов. «Я хочу поблагодарить за крупные, масштабные проекты, которые не были бы реализованы без участия Российской академии наук, ее Сибирского, Уральского, Дальневосточного отделений. Например, строительство Сибирского кольцевого источника фотонов, установки класса мегасайнс, который должен быть завершен к 2024 году и который, конечно, является долгожданным, очень значимым в целом в научной инфраструктуре», — сказал В. Фальков. Он поблагодарил членов РАН за активную экспертную деятельность и подчеркнул, что именно в Академии наук всегда вершилась история научно-технологического развития страны.
 
«Наука в Сибири»
 
Фото Екатерины Пустоляковой (1), Юлии Поздняковой (2)
 
Ваша оценка: Нет Средняя: 5 (1 vote)
Поделись с друзьями: 

Система Orphus