15 марта в головном здании Росатома на Б.Ордынке состоялось заседание научно-технического совета № 3 «Ядерная физика, ускорители, физика частиц и конденсированные среды» с участием представителей научно-технического совета № 6 «Управляемый термоядерный синтез и новые энерготехнологии» Федерального агентства по атомной энергии. К участию в качестве экспертов и специалистов были  приглашены  представители целого ряда ведущих научно-исследовательских предприятий и организаций атомной отрасли:  РНЦ «Курчатовский институт», ФГУП «ГНЦ РФ-ФЭИ», ФГУП «ГНЦ РФ ИТЭФ», ФГУП «ГНЦ РФ ИФВЭ», ПИЯФ, ТРИНИТИ, а также ИЯФ СО РАН, ИОФ РАН и  ОИЯИ.  

     Заседание открыл председатель НТС №3 член-корреспондент РАН М.В. Данилов, после короткого вступительного слова представивший членам НТС повестку дня. Она включала два вопроса:

 - «Физика высокой плотности материи. Программа исследований на 2007 – 2010 годы» - докладчик директор  ИТЭФ член-корреспондент РАН  Б.Ю. Шарков.

 - «Развитие лазерно-плазменных технологий и методов прямого преобразования ядерной энергии для использования в атомной энергетике» - содокладчики директор ТРИНИТИ доктор физико-математических наук В.Е. Черковец и заместитель директора ФЭИ доктор физико-математических наук А.В. Гулевич.

     Таким образом, несколько упрощая схему обсуждения, можно сказать, что  заседание обсудило  вначале  теоретические основы и экспериментальную базу для проведения  исследований по физике высокой плотности энергии в веществе и экстремальных состояний вещества, которые достигаются при воздействии на объект исследований максимально возможных давлений и температур. Такие  исследования  необходимы для получения фундаментальных  знаний о физических процессах и свойствах материалов в условиях, скажем, ядерного взрыва,  либо интенсивного воздействия на вещество мощных потоков интенсивного импульсного воздействия лазерного излучения, потоков ускоренных частиц, радиации, сверхсильных магнитных и электрических полей.   

Зачем нужны такие знания? Без них невозможно во всей полноте решать такие насущные задачи современного развития нашей страны, как  обеспечение энергетической и оборонной безопасности. Этими  знаниями надо располагать, чтобы добиваться  совершенствования свойств ядерно-оружейных материалов и материалов ядерно-энергетических установок, находящихся под действием мощных потоков ядерных излучений. Без них  невозможна разработка новых технологий оборонного и ядерно-энергетического применения.

    А поскольку, как отметил докладчик по первому вопросу Б.Ю. Шарков, мы находимся  в условиях действия Договора о всеобъемлющем запрещении ядерных испытаний, то  надо иметь соответствующие физико-математические модели, обладающие высокой достоверностью и хорошими прогностическими качествами, которые составят основу компьютерного моделирования, способного заменить полномасштабные натурные испытания.   Работы такого плана ведутся широким фронтом в вышеуказанных институтах  атомной отрасли и РАН,  они нацелены на решение ряда  текущих и перспективных задач. В том числе таких:  повышение безопасности ядерных реакторов,   развитие плазменных технологий,  разработка  новых технологий для ядерно-оборонного и атомно -энергопромышленного комплексов страны (ЯОК и АЭПК), разработка новых образцов техники оборонного и гражданского применения,  решение проблем по инерциальному термоядерному синтезу.

      И дело не только в достижении новых технологий для ЯОК и АЭПК. Эти исследования вливаются в общую программу фундаментальных свойств материи, изучения происхождения и развития Вселенной. Как отметил докладчик, по опубликованным сообщениям, исходящим из Департамента ядерной энергии США, уже в течение ближайших 10 лет в мире появятся новые сверхмощные  установки, которые буквально «революционизируют» знания человечества в этой области физики. Глобальные вопросы физической науки 21 века призваны решить как национальные, так и международные исследовательские проекты по созданию нового ускорителя –коллайдера LHC в Швейцарии,  демонстрационного термоядерного реактора ITER во Франции, новых ускорительных проектов FAIR и  ILC, предложенных в Германии.  

   На этом фоне можно констатировать, что и Россия должна вступить в новую научную эпоху с полным пониманием своих задач и своих возможностей. В этой связи особое внимание собравшихся  (как показала последовавшая дискуссия) вызвало сообщение Б.Ю. Шаркова о том, что руководством Росатома и РАН предприняты действия, направленные на  консолидацию усилий научных организаций отрасли  и академических институтов. 

Предусматривается создание единой программы исследований свойств веществ в экстремальных условиях, а в организационном плане -  создание соответствующего координирующего органа под предварительным названием «Совместный центр изучения экстремальных энергетических процессов», в котором будут представлены ведущие институты и организации обеих сторон.

      В докладе был сделан краткий анализ состояния  конкретных разработок,   направленных на выполнение отраслевых исследовательских программ в плане повестки дня. В этом «сканировании» по программам и ведущим организациям особый интерес, на мой взгляд, представляют сообщения об исследованиях с применением ускорителей заряженных частиц, построенных в советское время для фундаментальных исследований в области физики высоких энергий, а вот теперь дающих отдачу в новой области применения.

В частности, речь шла о проекте  крупнейшего в Европе  ускорительно - накопительного комплекса тяжелых ионов  - «ИТЭФ-ТВН».  Модернизация действующего уже полвека протонного синхротрона ИТЭФ на 10 ГэВ с использованием инжекции  ионов  в RFQ- структуре и бустерного накопителя позволяют ожидать выхода на новые параметры по мощности  выведенного пучка (до 400 МэВ на нуклон).

В дополнительном сообщении заместителя директора ГНЦ ИФВЭ С.В. Иванова говорилось о том, что на      крупнейшем в России протонном синхротроне У-70  на 70 ГэВ (осенью исполнится 40 лет со дня его запуска)  инициативным образом ведутся работы по подготовке всего ускорительного тракта к приему ионных пучков. Параметры комплекса У-70 таковы, что ускоренный ионный пучок может быть эффективно использован как для медицинских целей, так и для материаловедческих и иных исследований в интересах отрасли.       

  В выступлениях содокладчиков В.Е. Черковца и А.В. Гулевича был дан более развернутый анализ исследований по лазерно-плазменным технологиям (в основном на материале ТРИНИТИ) и по методам прямого преобразования ядерной энергии (ФЭИ). Кроме того, в сообщении В.М. Кулыгина (КИ) была подчеркнута весьма актуальная мысль: плазменные методы переработки ОЯТ (отработанного ядерного топлива), как никакие другие, обеспечивают решение не только технологических, но и экологических проблем при создании замкнутого топливного цикла на энергетических реакторах нового типа.

       В итоге состоявшегося обсуждения  членами НТС и экспертами был принципиально одобрен проект Программы работ по физике высокой плотности энергии в материи  на 2007 –2010 годы,  предусматривающий  следующие основные этапы:

-  Постановка и проведение экспериментальных и  расчетно-теоретических исследований свойств плотной плазмы, генерируемой при нагреве вещества мощными лазерами, пучками тяжелых ионов, мощными электроразрядными системами, сверхсильными магнитными полями.

-  Создание сильноточного многофункционального протон - тяжелоионного ускорительно- накопительного комплекса ИТЭФ-ТВН для исследований экстремального   состояния  вещества, физических и технологических проблем тяжелоионного ИТС, протонной радиографии.

  - Проектирование термоядерной установки "Байкал", разработка, испытания и запуск установки «МОЛ» - прототипа генератора "Байкал". Создание импульсного рентгеновского источника мощностью до 10 ТВт и нейтронного источника 14 МэВ на базе установки Ангара-5-1.

 - Проведение исследований по физике высокой плотности энергии в веществе и инерциальному термоядерному синтезу.  

 - Создание новых технологий для ЯОК и АЭПК на основе физики высокой плотности энергии в веществе.

     Конкретизация  плана, уточнение его временных и, главное,  финансовых параметров – это, видимо, и есть первое поле деятельности вновь созданного совместного Центра  Росатома и РАН.

     Ну, и нельзя сказать в заключение, что особое внимание едва ли не в каждом прозвучавшем выступлении было уделено так называемой «кадровой» проблеме. В одной из реплик так и говорилось: «Смотрите – в зале заседаний  почти сплошь седые головы. Такая же ситуация и на местах. Кому передавать накопленные знания и опыт работы?» 

И все присутствовавшие согласились с тем, что подготовка квалифицированных кадров Росатома, способных решать сложные научно-технические задачи в интересах ЯОК и АЭПК, закрепление молодежи на предприятиях и в институтах отрасли – задача не менее «экстремальная», чем обрисованные выше научно-технические  вопросы. И это, видимо, тема отдельного специального разговора.

 

«Атом-пресса» №15, апрель 2007 г.

Серия сообщений "С заседаний НТС ГК "Росатом"":
Часть 1 - Физики Росатома готовятся к работе на LHC
Часть 2 - Одобрены работы по сверхпроводимости
...
Часть 5 - Не растерять накопленные знания
Часть 6 - Опираясь на достигнутое, идти дальше
Часть 7 - Плановый подход к экстремальным состояниям
Часть 8 - Радиационный терроризм: реальны ли угрозы
Часть 9 - Сверхпроводящий накопитель: время пришло?