НИЦ «Курчатовский институт»: безопасность страны и мира

От атомных реакторов 

Изначально организованный для создания ядерного оружия, Курчатовский институт стал родоначальником множества уникальных технологий, научных направлений. Под научным руководством и при участии института разработаны атомные реакторы для космической техники, созданы основы термоядерной энергетики, промышленность по разделению изотопов, которая лежит в основе ядерной медицины, позитронно-эмиссионной томографии, лучевой терапии. Появилась сверхпроводимость, новое материаловедение, были решены актуальные проблемы фундаментальной физики. Развитие методов математического моделирования для расчета реакторов привело к созданию суперкомпьютерных технологий и ГРИД-систем.

В Курчатовском институте был создан первый на территории Евразии ядерный реактор Ф-1, первая установка токамак, первые источники питания для космических аппаратов, первый на территории СНГ специализированный источник синхротронного излучения.

Все основания для прорывов 

Строительство большей части атомных станций в мире сегодня ведется на базе наработок, которые были сделаны ранее, в первую очередь в стенах Курчатовского института.

Курчатовский институт является бессменным научным руководителем всех эксплуатируемых и строящихся АЭС с ВВЭР в России и за рубежом.

Большое значение для экономики страны имеет возможность эксплуатации АЭС в маневренных режимах (изменение выдаваемой мощности). Это необходимо в первую очередь для регулирования графика электрической нагрузки в энергосистеме. Специалисты Курчатовского института разработали алгоритмы эксплуатации АЭС с ВВЭР в маневренных режимах.

Экономия природного урана является стратегической задачей при обосновании эксплуатации АЭС с ВВЭР. Специалисты Курчатовского института разработали основы применения уран-плутониевого топлива в ВВЭР.

Для второй очереди Кольской АЭС разрабатывается ВВЭР электрической мощностью 600 МВт, активная зона которого может быть полностью загружена уран-плутониевым топливом. 

Например, безэлектродные плазменные двигатели для полета в дальний космос, новые атомные станции малой мощности для освоения Луны и других планет, принципиально новая энергетика для удаленных территорий, например в Арктике.

По решению Президента РФ запущена федеральная научно-техническая программа развития синхротронных, нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры.

В числе инфраструктурных проектов программы высокопоточный исследовательский реактор на площадке в Гатчине в Петербургском институте ядерной физики — реактор ПИК. Второй объект, не имеющий мировых аналогов, — установка СИЛА (синхротрон-лазер) в подмосковном Протвине. Установка в единой инфраструктуре сочетает источник синхротронного излучения нового поколения и рентгеновский лазер на свободных электронах. Уже создано около десятка наименований образцов сложного высокоточного оборудования. Например, изготовлены элементы магнитной системы накопительного комплекса, прототипы оборудования канала вывода излучения и экспериментальных станций, элементы лазера на свободных электронах. Удалось восстановить многие уникальные компетенции и технологические цепочки для создания и производства оборудования установки.

Также в этом году завершается создание кольцевого источника фотонов СКИФ в Новосибирской области. В рамках этой программы в течение ближайших пяти-восьми лет ученые создадут лучшую в мире сетевую исследовательскую инфраструктуру класса мегасайенс, которая будет практически покрывать территорию всей страны.

По принципам живой природы 

Ученые достигли такого уровня науки и технологий, что вплотную подошли к воспроизведению систем живой природы. Еще одно важнейшее направление развития науки — природоподобные технологии, позволяющие сохранять значительную часть энергии, затрачиваемой на реализацию тех или иных процессов. 

Так, при помощи аддитивных технологий из мелкодисперсного металлического порошка с помощью лазерного излучения выращивают лопатку турбины — одну из главных деталей для изготовления авиационного двигателя. Буквально за неделю можно получить десятки таких лопаток. В современной микроэлектронике также соединяют технологии живой и неживой природы, например в мемристорах — чипах, действующих по принципу работы нейронов в мозге.

На пленарном заседании III Международного форума природоподобных технологий, который был организован НИЦ «Курчатовский институт» и проходил в октябре этого года, Михаил КОВАЛЬЧУК рассказал о целом ряде направлений исследований и разработок, которые ведет НИЦ для решения космических задач. Это и ядерная космическая энергетика, и космическое материаловедение, и микроэлектроника, и изучение влияния условий космических полетов на живые организмы на приматных моделях. В мероприятии приняли участие более тысячи ученых, представляющих научные центры как России, так и стран СНГ — Казахстана, Молдовы, Белоруссии, Азербайджана, Узбекистана, а также Ирана.

К общей картине мира 

Основа любого научного процесса — физика и математика, однако особенность современного этапа развития науки — слияние гуманитарного и естественно-научного знания. 

Именно поэтому особую актуальность сегодня обретает применявшийся в Курчатовском институте со дня основания междисциплинарный подход.

Так, ученые лаборатории исторического материаловедения Курчатовского института — историки, археологи, реставраторы, искусствоведы — изучали коллекцию древнеегипетских мумий из Пушкинского музея. С помощью компьютерной томографии ученые узнали пол, возраст мумий, как они выглядели, чем болели. Затем изучили бальзамирующий состав. Генетикам удалось выделить древнюю ДНК. В результате вместе с антропологами удалось создать уже скульптурные портреты людей, живших более двух тысяч лет назад, а на выставке в Пушкинском музее с помощью компьютерных технологий мумии «оживили». 

НИЦ «Курчатовский институт» 
123182 Москва, пл. Академика Курчатова, 1 
Тел. + 7 (499) 196-95-39 
E-mail: nrcki@nrcki.ru 
nrcki.ru