Mihail Kovalčuk— predsjednik Instituta Kurčatov, voditelj Sveruskog društva izumitelja i
Nacionalni istraživački centar "Kurchatov institut"- znanstveni institut koji je osnovao akademik I.V.Kurčatov 1943. godine. Od prvih dana Institut Kurchatov bio je uključen u razvoj nuklearne energije. Centar je razvio i montirao mnoge nuklearne instalacije: reaktore, elektrane, podmornice i ledolomce.
Što je utjecalo na odluku o izradi atomske bombe?
- Danas znanost u mnogim aspektima zauzima vodeću ulogu. Ali što se događa s znanstvenim saznanjima i institucijama kad se gleda iznutra?
- Bez sumnje, znanost sada prolazi kroz promjene. Da biste shvatili kako se to događa, važno je prepoznati njegovu trenutnu lokaciju i pravilno odrediti prioritete. Ovaj se pristup odnosi na apsolutno bilo koje područje aktivnosti. Suočavanje s teškoćama su prioriteti koji pomažu: resursni ili financijski. Sljedeći je važan korak razumjeti da postoje dvije kategorije prioriteta: taktički i strateški. Prvi su definiranje i odgovorni za opstanak. Taktički prioriteti omogućuju razvoj i modernizaciju pojedinih tržišta ili proizvoda. Druga kategorija prioriteta odgovorna je za dugoročne ciljeve koji utječu na budućnost i za stvaranje bitno novih tehnologija koje revolucionaraju sve ideje o uobičajenom načinu života. Takvi se prioriteti ne raspravljaju u startu, nemaju predviđanja i nisu vezani za postojeće specifične proizvode.
Mihail Kovalčuk. Foto: Otvorena inovacija
No, obje su kategorije usko povezane u društvu,na koje u povijesti ima mnogo primjera. Svi dobro znamo da smo 9. svibnja 1945. pobijedili u jednom od najtežih ratova. Pobjeda je osigurana prednost u opremanju trupa. SSSR je postao tada najznačajnija država, ali nakon nekoliko mjeseci ravnoteža snaga se promijenila.
U kolovozu te godine nakon groznogbombardiranjem Hirošime i Nagasakija, postalo je jasno zašto je tijekom najtežeg rata sovjetska vlada odlučila prodati nuklearno oružje. Da, u vrijeme kad je ta odluka donesena, bilo je nemoguće zamisliti da će ona naknadno odlučiti o sudbini cijelog Sovjetskog Saveza. Da se takav nejasan i teško provedljiv prioritet nije pojavio u ratnim godinama, tada bismo ga, prema planovima Amerikanaca, jednostavno izbrisali s lica zemlje, a rat bi bio uzaludan.
Prema brojnim izvorima, 16. svibnja 1944. godineAmerički odbor glavnog štaba pročitao je izvješće vladi, u kojem je rečeno da će SSSR nakon završetka rata postati snažna svjetska sila. To bi dovelo do sukoba ekonomskih interesa SSSR-a i SAD-a. Stoga je, odmah nakon završetka Drugog svjetskog rata, američka vlada uputila vojsci da izradi plan napada na Sovjetski Savez.
Mnogo je takvih planova napravljeno, alipoznati od njih bio je "Dropshot", odobren 19. prosinca 1949. Na teritoriju SSSR-a trebalo je baciti 300 atomskih i 250 tisuća tona običnih bombi, zauzeti ga i podijeliti na četiri dijela: zapadni dio, Ural s Srednjom Azijom, Sibir i Daleki istok. Međutim, krajem 1949. SSSR je stvorio i vlastitu atomsku bombu, RDS-1. Američki vojni analitičari zaključili su da bi u napadu zrakoplovni gubici bili 55%, SSSR se mogao osvetiti i uzvratiti u kopnenim bitkama, tako da su svi planovi napada bili ugašeni.
Atomska bombardiranja Hirošime i Nagasakijadogodio se 6. i 9. kolovoza 1945. godine. Nuklearne napade na japanske gradove izveli su američki bombarderi. Dječja uranijumska bomba kapaciteta 13-18 kilotona TNT-a bačena je na Hirošimu, a na Nagasaki je bačena plutonijska bomba "Debeli čovjek" kapaciteta 21 kiloton. Nakon što su bacili bombe, Hiroshima i Nagasaki pretvorili su se u ruševine, a stanovnici ovih gradova umrli su strašnom i bolnom smrću. Ukupan broj žrtava je više od 450 tisuća ljudi. U Hirošimi je od eksplozije, prema različitim procjenama, umrlo od 70 do 100 tisuća ljudi, u Nagasakiju - oko 70 tisuća.U sljedećim godinama ljudi su i dalje umirali od radijacijske bolesti, podaci o žrtvama ažuriraju se svake godine u danima eksplozija. Primjerice, 2014. godine u Hirošimi je ukupno stradalo 292 325 ljudi, a u Nagasakiju 165 409 ljudi.
Hirošima nakon bombardiranja
- Odnosno, svaki strateški prioritet i rezultat njegove provedbe određivat će budućnost cijele civilizacije?
- Točno, ali u situaciji s AmerikancimaSamo su dva izlaza bila bombardirana - ili im odgovorimo ili smo nestali. Naravno, cilj stvaranja nuklearnog oružja postao je prioritet bez ikakvih rasprava i predviđanja. 25. prosinca 1946. pokrenuta je lančana reakcija koja je pokazala potencijal za stvaranje ove vrste oružja. Tri godine kasnije uspjeli smo pokazati svijetu vlastite uspjehe i detonirati atomsku bombu, međutim, ograničili smo se na testove kako ne bismo postali poput naših stranih protivnika.
Kasnije, 1954., Kurčatov je uspio stvoriti i pustiti u rad prvu nuklearnu elektranu na planetu. Upravo je taj događaj postao odlučujući u razvoju globalne nuklearne energije.
A ovo je bila sljedeća faza - termonuklearnaenergetika. Stvaranje tokamaka 50-ih godina omogućilo je korištenje principa magnetske zatvorenosti plazme visokih temperatura. Tokamak je naš izum, ali danas omogućuje bilo kojoj civiliziranoj zemlji da koristi ovaj prototip energetskog stroja i, prema tome, novu vrstu prijenosa energije bez gubitaka u kretanju zrakoplova, helikoptera, pa čak i brodova. Upravo nam razvoj omogućuje da aktivno razvijamo industriju fuzijske energije.
Sljedeći proboj naših znanstvenika bilo je lansiranje 1958. godine prve sovjetske atomske podmornice, koja je dobila naziv "Lenjin Komsomol", a godinu dana kasnije, nakon nje, atomskog ledolomca.
25. prosinca 1946. porinut je na teritoriju SSSR-aPrvi nuklearni reaktor u Europi... Izgrađena je pod vodstvom akademikaIgor Vasiljevič Kurčatov. Na njegovo stvaranje potrošene su ogromne rezerve urana i grafita. Glavna znanstvena svrha dizajna bila je mogućnost razvoja tehnologija za proizvodnju plutonija.
26. lipnja 1954. u prisutnosti Kurčatova bilo jepokrenuta je prva nuklearna elektrana na svijetu. Smješteno je u regiji Kaluga, u gradu Obninsku, i bilo je povezano s općom električnom mrežom SSSR-a. 2002. godine zatvorena je prva nuklearna elektrana.
Tokamak, toroidna komora s magnetskim zavojnicama— instalacija za zadržavanje magnetske plazme, kojaomogućuje vam stvaranje uvjeta za kontroliranu nuklearnu fuziju. Ova sinteza omogućuje dobivanje težih atomskih jezgri od lakših pomoću reakcije raspada. Glavna razlika i prednost tokamaka koji koristi magnetsko polje je korištenje električne struje. Zauzvrat, struja osigurava zagrijavanje plazme i održavanje ravnoteže. Reaktor Tokamak trenutno se razvija u sklopu međunarodnog znanstvenog projekta ITER.
Tokamak
Prva nuklearna podmornica „LenjinskiKomsomol ”pokrenut je 9. listopada 1957. godine. Brod je ime dobio po istoimenoj podmornici SSSR-ove sjeverne flote. Tijekom godina službe "Lenjinski komsomol" bio je na brojnim zadacima: istraživanje pod ledom Arktičkog oceana, nekoliko prijelaza preko točke Sjevernog pola i jedan uspon u blizini Sjevernog pola. Podmornica je povučena iz Sjeverne flote tek 1991. godine. 2019. godine donesena je odluka da se plovilo naftalinom naknadno preuredi u muzej.
Kako je nastala računalna matematika i kakve veze atomski projekt ima s njom
- Kakve su nam prednosti danas donijela ta temeljna dostignuća u znanosti i tehnologiji?
- Puno je takvih prednosti.Primjerice, danas smo jedina zemlja na svijetu s flotom ledolomaca na nuklearni pogon. Njegova prisutnost omogućuje nam pristup visokim geografskim širinama gdje se nalaze glavna ležišta ugljikovodika. Također sam nedavno saznao da naša zemlja u cjelini ima više od polovice svjetske flote ledolomaca.
godine stvaraju se nove podmornice ledolomciRusija može servisirati podvodne komplekse za proizvodnju nafte i plina i samostalno vaditi te minerale. Na inicijativu našeg instituta, prva platforma s takvim poduzećem sada je pokrenuta i radi.
Glavni problem suvremenog svijeta jepotreba za osiguravanjem izvora megavatnih kapaciteta koji se dobivaju samo iz nuklearnih tehnologija. To znači da je istraživanje svemira nemoguće bez nuklearne energije.
Mihail Kovalčuk. Foto: Otvorena inovacija
A najčešća stvar koja se može spomenuti je -svoje naprave. Naravno, nitko ne pomišlja, držeći u rukama novo čudo tehnike, da je računalna matematika, temelj ovakvih uređaja, nastala kao disciplina samo zbog potrebe proračuna karakteristika neutronskih reaktora 40-ih godina na našem institutu. Tako je računalna matematika postala osnova za razvoj budućih elektronike, nuklearnih i svemirskih projekata.
Računalstvomatematika- grana matematike koja uključuje probleme,vezano za korištenje računala. To uključuje konstrukciju i analizu matematičkih modela, razvoj metoda i algoritama za rješavanje problema koji se javljaju pri proučavanju modela. Konkretno, poboljšanje nuklearnog oružja trebalo bi se temeljiti na rezultatima matematičkog modeliranja procesa na računalima.
U procesu stvaranja atomske bombe u KurchatovskomU zavodu se radilo ručno na elektroničko-mehaničkim strojevima dobavljenim kao reparacija iz Njemačke. Teorijska istraživanja bila su važna, ali u to vrijeme sveučilišta i tehničke škole nisu školovale stručnjake za višu matematiku. Teoretske studije za buduće proračune provodili su obični matematičari, mehaničari, meteorolozi i drugi stručnjaci iz raznih područja, koji su se morali prekvalificirati u hodu. Kao rezultat toga, akademik Sobolev otvorio je prvu katedru računalne matematike u SSSR-u na Fakultetu mehanike i matematike Moskovskog državnog sveučilišta, a njegovi kolege Keldysh i Lavrentyev započeli su stvaranje prvih računala.
Moramo shvatiti da dugujemo sadašnjostnapredak samo do atomskog projekta. To je prije svega zbog potpisivanja sporazuma o zabrani nuklearnih pokusa. Izgledi za degradaciju na polju nuklearnog oružja preusmjerio je pozornost znanstvenika na poboljšanje računalne tehnologije.
- Postoje li takvi primjeri nastanka novih područja znanja koja se temelje na postojećim?
- Danas smo jedan odključne zemlje u razvoju područja znanosti o materijalima. Ovaj je smjer proizašao iz potrebe za stvaranjem novih materijala za svemirske projekte sposobne za rad u ekstremnim uvjetima: zračenje, veliki skokovi temperature i drugi čimbenici.
Najbolji primjer je motorna turbinazrakoplov. Samo su tri zemlje nadležne za proizvodnju takvih dijelova. Ako, na primjer, američki znanstvenici, kupivši naše motore, pokušaju razumjeti njegovu strukturu i rastaviti motor, neće ga moći obnoviti. To je zbog činjenice da je samo nekoliko svjetskih sila sposobno stvoriti tako složene strukture, i to je vrijedno poštovanja.
U stvaranju nuklearnog oružja su važnicijepljivi materijali. Ili takvih materijala nije bilo među prirodnim analogima, ili njihova svojstva nisu dovoljno odgovarala znanstvenicima, što je postalo primarna zadaća na polju znanosti o materijalima.
Na primjer, za poboljšanje cijepanja urana-235Akademik s našeg instituta Mihail Nikolajevič Tihomirov odlučio je stvoriti tehnologiju za obogaćivanje. Upravo je ta tehnologija zemlju dovela na razinu najvećeg svjetskog dobavljača obogaćenog goriva. S druge strane, bilo je potrebno razviti umjetne materijale sposobne za cijepanje, na primjer, plutonij, što je zahtijevalo stvaranje niza instrumenata potrebnih za nuklearni projekt.
Obogaćivanje urana— tehnološki proces koji vam omogućuje povećanjemaseni udio izotopa urana-235. U industrijskim razmjerima, obogaćivanje se provodi uranijevim heksafluoridnim plinom UF6 metodama elektromagnetske separacije izotopa, difuzije plina (UF6 se zagrijava i prolazi kroz poseban filtar), aerodinamičke separacije (vrtložni plin u posebnoj mlaznici), centrifugiranja plina ( odvajanje zbog centrifugalnih sila ovisno o apsolutnim razlikama u masi), lasersko obogaćivanje (laseri u parama urana pobuđuju atome urana-235, zatim se ionizirani atomi uklanjaju pomoću električnog ili magnetskog polja). U prirodi se nalazi u osiromašenom obliku s masenim udjelom od 0,72%. Ova vrsta urana ima fisijsku lančanu reakciju i relativnu stabilnost, što je privuklo pozornost znanstvenika. Trenutno se iz ovog materijala stvara gorivo za nuklearne reaktore.
Danas moramo jasno razumjeti da Rusija iAmerika je zemlja sposobna stvoriti takve tehnologije, a mi smo ti koji imamo glavne nadležnosti, za razliku od drugih zemalja, što nas čini "ključnim figurama u ovoj igri". Također je važno shvatiti da naša konkurentnost u tako složenim visokotehnološkim područjima izravno ovisi o dostupnosti stvarnog atomskog oružja, koje određuje našu suverenost.
Katastrofa resursa: scenarij rješavanja problema
- Što, osim prijetnje atomskim oružjem, može imati katastrofalne posljedice za svijet u cjelini?
- Trenutno, prijetećetrend, globalni izazov civilizaciji, koji je opasan upravo zbog svoje neprimjetnosti. Govorim o iscrpljivanju resursa: energije, vode i površina za usjeve. Među tim resursima energija je važna, jer se u procesu kupnje i prodaje među zemljama opskrba iscrpljuje, što će zasigurno dovesti do njenog nestanka. Za svaku zemlju, u ovom trenutku, postaje prioritet prestati rasipati. Svjetska politika također je određena borbom država za resurse.
Problem iscrpljivanja prirodnih resursaleži u činjenici da mnogi od njih nemaju karakter oporavka - ili ga imaju, ali nije usporediv s količinama potrošnje. Ekolozi predviđaju da će u bliskoj budućnosti planet preplaviti kriza nedostatka resursa: na primjer, rezerve nafte potrošit će se za 50 godina, prirodni plin za 55 godina, a ugljen za 150 godina.
Sve veći broj država započinjekoristiti alternativne izvore energije: energiju sunca, vjetra, vode, topline zemlje i biogoriva. Sunčeva energija koristi se za proizvodnju električne i toplinske energije; za to se stvaraju elektrane sa solarnim baterijama i solarnim kolektorima, koje sunčevu energiju pretvaraju u toplinsku energiju za nosač topline. Energija vjetra sastoji se u pretvaranju kinetičke energije vjetra u električnu energiju, a osnova instalacija je generator vjetra. Snaga vode koristi se u hidroelektranama: voda djeluje na lopatice turbine koja generira električnu energiju, a grade se i plimne stanice koje koriste energiju oseka i protoka vode u moru ili oceanu. Toplinske pumpe koriste se za pretvaranje topline zemlje u električnu i toplinsku energiju. Biogoriva se proizvode preradom organske tvari.
Mihail Kovalčuk. Foto: Otvorena inovacija
- Zašto se čovječanstvo našlo u ovoj situaciji?
- Naravno, znate zatvoreni prirodnikruženje resursa. Sama priroda postoji milijardama godina i ne iscrpljuje se. Nekada smo i mi ulazili u sustav prirode. Bili smo dio sustava na solarni pogon. Listove su „hranile“ sunčeve zrake, a život osobe ovisio je o suncu i njegovoj „mišićnoj snazi“. Kasnije su se pojavili izvori energije koji su zauzvrat koristili resurse u ogromnim količinama. 200 godina kasnije, nalazimo se usred katastrofe s resursima. Najtužnije je to što je kriv sam čovjek koji je izgradio tehnosferu koja je antagonistična prema prirodi.
Prognoze resursa sadarazočaravajuće: ako ne usporimo, doći ćemo do krvavog masakra zbog resursa i postojanja u svijetu u kojem je modernom čovjeku jednostavno nemoguće preživjeti. Naravno, sada postoji prilika da počnemo stvarati tehnosferu nalik prirodi kako ne bismo narušili prirodni tijek stvari. Stvaranje takvog koncepta zahtijeva simbiozu znanosti i tehnologije, točnije integraciju tehnoloških sustava u cirkulaciju prirodnih resursa.
Prije pet godina predsjednik Rusijeu raspravi o Kyotskom protokolu o emisijama stakleničkih plinova rečeno je da nema smisla baviti se samo djelomičnim rješenjem ekoloških problema civilizacije. Hitno nam je potreban temeljno novi pristup stvaranju tehnologija sličnih prirodi i pronaći mogućnost skladnog suživota.
U prosincu 1997. Kyoto je usvojio međunarodnusporazum kojim se sve razvijene zemlje obvezuju smanjiti ili stabilizirati emisije stakleničkih plinova. Kyoto protokol smatra se prvim globalnim sporazumom koji regulira zaštitu okoliša. Dokument regulira smanjenje emisije 6 vrsta plinova: metan, ugljični dioksid, fluorougljikovodici, heksafluorid, dušikov oksid i hidrofluorougljikovodici. Trenutno 192 države sudjeluju u sporazumu iz Kyota.
Dana 12. prosinca 2015. u Parizu je usvojena nova.klimatski sporazum koji je trebao zamijeniti Kyoto protokol, koji završava 2020. godine. Pariški sporazum uključuje zahtjeve za smanjenje emisije stakleničkih plinova u odnosu na sve države, ne postoje količinska ograničenja emisija, mehanizam za strogu kontrolu nad njegovim poštivanjem i mjere provedbe za njegovu provedbu nisu definirane, a ekonomski instrument je stvara se tako da zemljama omogućuje financiranje projekata za međusobno smanjenje emisija. prijatelju.
Novi izgled znanstvene zajednice
- Koji je razlog našeg pogrešnog pristupa tehnosferi?
- Da bi odgovorili na ovo pitanje, bolje je pristupiti safilozofsko gledište do samog početka razvoja svijeta. Prije mnogo godina, u vrijeme Newtona, čovjeka je zanimao svijet i njegova struktura, ali ne razumijevajući ništa, obogotvorio ga je. Sljedeći korak bila je podjela ogromnog velikog svijeta na male dijelove, s čime više nije bilo poteškoća. Kao rezultat toga, nastala je usko usmjerena znanost i isto gospodarstvo, što ne odgovara stvarnosti. S jedne strane, čovječanstvo je primilo ogromnu količinu znanja, od čega je izgradilo sustav. S druge strane, kao rezultat fragmentacije informacija o svijetu, svaki je stručnjak toliko usko fokusiran da uopće ne percipira sliku svijeta od strane obližnjeg predstavnika druge industrije.
Objasniti takav fenomen vrlo je jednostavnoprimjer: ako apstrakt, koji stoji pored stupaca, doživljavamo kao smjer za obuku stručnjaka, tada se pojavom novog smjera jednostavno dodaje još jedan stupac.
Kad se pojavio IT, stupac je dodan, ali nemoguće ih je smatrati industrijom, budući da se radi o strukturi koja stoji iznad industrija, a sav napredak ovog područja izravno ovisi o računalu.
Mihail Kovalčuk. Foto: Otvorena inovacija
Kasnije su isto učinili i s nanotehnologijom.U ovom je slučaju pogreška bila ta što se nanotehnologija mora smatrati metodologijom za projektiranje materijala različitih vrsta putem atomske i molekularne regulacije. To znači da je to i supraindustrijska struktura. Stoga se IT i nanotehnologija ispravno promatraju kao dijelovi koji zajedno tvore veću sliku.
Nekada je postojala samo jedna znanost - prirodna znanost, ali inKao rezultat podjele pojavila se masa zasebnih disciplina. Sada je došlo doba spajanja ovog mnoštva prirodnih i humanističkih znanosti u jednu. Svjedoci smo prelaska neživog u živo, spajanja tih stanja.
- Kako tehnički provodite takvo spajanje? Što se u tom smislu radi izravno na Institutu Kurchatov?
- Sadašnja faza znanosti u prijelazu je izanaliza do sinteze proučavanog. To je poput zagonetke, samo trebate sastaviti sliku iz mnogih disciplina. Poznavajući svaku „zagonetku“, moći ćemo dobiti novu sliku svijeta, koja određuje trenutni trend u znanosti.
Glavna stvar u ovom spoju je nanotehnologija,omogućujući vam projektiranje potrebnog anorganskog materijala, a zatim, poput slojevitog kolača, možete dodati biotehnologiju za stvaranje hibridne poluvodičke podloge. Sljedeća disciplina je IT, za projektiranje integriranog kruga. I na kraju, kognitivne tehnologije koriste se za animiranje sustava.
Na temelju toga postoji odjel za humanitarne tehnologije pri Institutu Kurchatov. Pod vodstvom dr. Yatsishine, odgovorna je za animaciju novih tehnologija.
Na primjer, prilikom stvaranja tima robotacilj stvaranja radne snage je postignut, a za smanjenje troškova morat ćete razumjeti psihologiju i sociologiju roja ili mrava. U tom će slučaju sve ovisiti o svrsi stvaranja sustava. Institut Kurchatov već je stvorio jedinstveni kompleks za stvaranje prirodnih struktura.