Mihail Kovalcsuk- a "Kurchatov Intézet" Nemzeti Kutatóközpont elnöke, az Összoroszországi Feltalálók Társaságának vezetője és
Nemzeti Kutatóközpont, "Kurchatov Institute"- I. V. akadémikus által alapított tudományos intézet.Kurcsatov 1943-ban. A Kurchatov Intézet az első napoktól kezdve részt vett az atomenergia fejlesztésében. A központ számos nukleáris létesítményt fejlesztett és szerelt össze: reaktorokat, erőműveket, tengeralattjárókat és jégtörőket.
Mi befolyásolta az atombomba létrehozására vonatkozó döntést?
- Ma a tudomány sok szempontból vezető szerepet játszik. De mi történik a tudományos ismeretekkel és az intézményekkel, ha belülről tekintjük őket?
- Kétségtelen, hogy a tudomány jelenleg változásokon megy keresztül. Ahhoz, hogy megértsük, hogyan történik ez, fontos felismerni annak jelenlegi helyét és helyesen rangsorolni. Ez a megközelítés minden tevékenységi területre érvényes. A prioritások segítenek megbirkózni a nehézségekkel: erőforrás vagy pénzügyi. A következő fontos lépés annak megértése, hogy a prioritások két kategóriája van: taktikai és stratégiai. Az elsők meghatározzák és felelősek a túlélésért. A taktikai prioritások lehetővé teszik az egyes piacok vagy termékek fejlődését és korszerűsítését. A prioritások második kategóriája a jövőt érintő hosszú távú célokért és az alapvetően új technológiák létrehozásáért felel, amelyek forradalmasítják a szokásos életmódra vonatkozó összes elgondolást. Az ilyen prioritásokról nem kezdetben beszélnek, nincsenek előrejelzéseik, és nem kapcsolódnak a meglévő egyedi termékekhez.
Mihail Kovalchuk. Fotó: Open Innovation
De mindkét kategória szorosan kapcsolódik egymáshoz a társadalomban,amire sok példa van a történelemben. Mindannyian nagyon jól tudjuk, hogy 1945. május 9-én nyertük az egyik legnehezebb háborút. A győzelmet a csapatok felszerelésének előnye biztosította. A Szovjetunió akkor volt a legjelentősebb állam, de néhány hónap múlva a hatalmi egyensúly megváltozott.
Ugyanazon év augusztusában a szörnyűség utánHirosima és Nagasaki bombázásakor világossá vált, hogy a legnehezebb háború alatt a szovjet kormány miért döntött úgy, hogy eladja nukleáris fegyvereket. Igen, e döntés meghozatalakor lehetetlen volt elképzelni, hogy az később dönt az egész Szovjetunió sorsáról. Ha egy ilyen homályos és nehezen megvalósítható prioritás nem jelent meg a háború éveiben, akkor az amerikaiak tervei szerint egyszerűen letörölték volna a föld arcáról, és a háborút hiába nyertük volna.
Számos forrás szerint 1944. május 16Az USA vezérkari bizottsága elolvasta egy jelentést a kormánynak, amelyben kijelentette, hogy a háború vége után a Szovjetunió hatalmas világhatalommá válik. Ez a Szovjetunió és az USA gazdasági érdekeinek összecsapásához vezetne. Ezért közvetlenül a második világháború után az Egyesült Államok kormánya utasította a katonaságot a Szovjetunió elleni támadási terv kidolgozására.
Sok ilyen terv készült, dehíres volt a "Dropshot", amelyet 1949. december 19-én hagytak jóvá. Azt állították, hogy 300 atomi és 250 ezer tonna rendes bombát dob a Szovjetunió területére, elfoglalja és négy részre osztja: a nyugati részre, az Urállal Közép-Ázsiával, Szibériára és a Távol-Keletre. 1949 végén azonban a Szovjetunió létrehozta saját atombombáját, az RDS-1-et is. Az amerikai katonai elemzők arra a következtetésre jutottak, hogy egy támadásban a repülés vesztesége 55% lesz, a Szovjetunió képes volt megtorlódni és harcolni a szárazföldi csatákban, tehát a támadás összes terve korlátozott volt.
Hirosima és Nagasaki atombombázásai1945. augusztus 6-án és 9-én történt. Az amerikai bombázók a japán városok elleni nukleáris támadásokat hajtották végre. Hirosimára dobtak egy 13–18 kilotonnás TNT kapacitású gyerek uránbombát, Nagasakira pedig 21 kilotonna “Kövér ember” plutóniumbomba. A bombák dobása után Hirosima és Nagasaki romokká változtak, és ezeknek a városoknak a lakói rettenetes és fájdalmas halált haltak meg. Az áldozatok száma több mint 450 ezer ember. Hirosimában a robbanás következtében különböző becslések szerint 70-100 ezer ember halt meg, Nagasakiban - körülbelül 70 ezer. A következő években az emberek továbbra is meghaltak sugárzási betegségben, az áldozatokra vonatkozó adatok minden évben frissülnek a robbanások napjain. Például 2014-ben Hirosimában az összes áldozat 292 325, Nagasakiban pedig 165 409 ember volt.
Hirosima a bombázás után
- Vagyis minden stratégiai prioritás és végrehajtásának eredménye meghatározza az egész civilizáció jövőjét?
- Pontosan, de az amerikai helyzetbencsak két kilépés volt a bombázás által - vagy válaszolunk rájuk, vagy eltűntünk. Természetesen a nukleáris fegyverek létrehozásának célja prioritássá vált minden megbeszélés és előrejelzés nélkül. 1946. december 25-én láncreakció indult, amely megmutatta az ilyen típusú fegyverek létrehozásának lehetőségeit. Három évvel később sikerült megmutatnunk a világnak a saját sikereinket és felrobbantani az atombombát, azonban a tesztekre korlátozódtunk, hogy ne váljunk olyanok, mint külföldi ellenfeleink.
Később, 1954-ben Kurchatovnak sikerült létrehoznia és üzembe helyeznie a bolygó első atomerőművét. Ez az esemény vált meghatározóvá a globális atomenergia fejlődésében.
És ez volt a következő szakasz - a termonukleárisenergetika. Az 50-es években egy tokamak létrehozása lehetővé tette a magas hőmérsékletű plazma mágneses megkötésének elvét. A tokamak a találmányunk, de manapság lehetővé teszi bármely civilizált ország számára, hogy ezt az energiagép prototípust, és ezért új típusú energiaátadást használjon repülőgépek, helikopterek és akár hajók mozgásának vesztesége nélkül. Fejlesztésünk lehetővé teszi most a fúziós energiaipar aktív fejlesztését.
A tudósok következő áttörése az első szovjet atomerőjáró, az úgynevezett "Lenin Komsomol" 1958-as indítása volt, és egy évvel később, az atomi jégtörő.
1946. december 25-én bocsátották vízre a Szovjetunió területénEurópa első nukleáris reaktora. Épült egy akadémikus felügyelete alatt.Igor Vasilievich Kurchatov. Hatalmas urán- és grafitkészleteket költöttek annak létrehozására. A terv fő tudományos célja a plutónium előállítására szolgáló technológiák kifejlesztésének lehetősége volt.
1954. június 26-án Kurchatov jelenlétében voltelindult a világ első atomerőműve. A Kaluga régióban, Obninsk városában található, és a Szovjetunió általános elektromos hálózatához volt csatlakoztatva. 2002-ben bezárták az első atomerőművet.
Tokamak, toroid kamra mágneses tekercsekkel— beépítés mágneses plazmazáráshoz, amelylehetővé teszi a szabályozott magfúzió feltételeinek megteremtését. Ez a szintézis lehetővé teszi nehezebb atommagok előállítását könnyű atommagokból bomlási reakció segítségével. A mágneses mezőt használó tokamak fő különbsége és előnye az elektromos áram használata. Az áram viszont biztosítja a plazma melegítését és az egyensúly fenntartását. A Tokamak reaktort jelenleg az ITER nemzetközi tudományos projekt részeként fejlesztik.
tokamakon
Az első nukleáris tengeralattjáró "LeninskyKomsomol "1957. október 9-én indult. A hajó neve a Szovjetunió északi flottájának azonos nevű tengeralattjárójáról származott. A szolgálati évek során a Leninsky komszomol számos misszión járt: felfedezésre a Jeges-tenger óceánja alatt, az Északi-sark több metszéspontjára és egy-egy emelkedésre az Északi-sarkon. A tengeralattjárót csak 1991-ben vonták vissza az északi flottából. 2019-ben döntés született a hajó megőrzéséről, ezt követően múzeummá alakítva.
Hogyan jött létre a számítási matematika, és hol működik az atomi projekt?
- Milyen előnyeket hoztak ma ezek a tudományos és technológiai alapvető eredmények?
- Nagyon sok ilyen előnye van. Például ma vagyunk az egyetlen ország a világon, amelynek nukleáris jégtörő flottája van. Jelenléte hozzáférést biztosít nekünk a nagy szélességi fokon, ahol a fő szénhidrogén lerakódások találhatók. Ezenkívül nemrégiben tudtam, hogy egész országunk rendelkezik a jégtörő világflotta több mint felével.
Új jégtörő tengeralattjárókat hoznak létreOroszország képes kiszolgálni a víz alatti olaj- és gáztermelő komplexumokat, és önállóan kitermelni ezeket az ásványokat. Intézetünk kezdeményezésére most elindult és működik az első platform ilyen vállalkozással.
A modern világ fő problémája azszükség van olyan megawatt energiaforrásokra, amelyeket csak nukleáris technológiából nyernek. Atomenergia nélkül tehát lehetetlen űrkutatást végezni.
Mihail Kovalchuk. Fotó: Open Innovation
És a leggyakoribb dolog, amit meg lehet említeni:a kütyüit. Persze senki sem gondolja a technika új csodáját a kezében tartva, hogy a számítási matematika, az ilyen eszközök alapja, csak azért merült fel tudományágként, mert intézetünkben a 40-es években ki kellett számítani a neutronreaktorok jellemzőit. Így vált a számítási matematika a jövőbeni elektronikai, nukleáris és űrprojektek fejlesztésének alapjává.
Számítástechnikamatematika- a matematikának egy olyan ága, amely problémákat foglal magában,számítógép-használattal kapcsolatos. Ez magában foglalja a matematikai modellek felépítését és elemzését, a modellek tanulmányozása során felmerülő problémák megoldására szolgáló módszerek és algoritmusok kidolgozását. A nukleáris fegyverek fejlesztését különösen a folyamatok számítógépes matematikai modellezésének eredményeire kell alapozni.
Egy atombomba létrehozása folyamatban KurcsatovszkijbanAz intézetben a németországi javításként szállított elektronikus-mechanikus gépeken manuálisan folyt a munka. Az elméleti kutatás fontos volt, de akkoriban az egyetemek és a műszaki iskolák nem képeztek felsőfokú matematikai szakembereket. A jövőbeli számításokhoz szükséges elméleti tanulmányokat közönséges matematikusok, mechanikusok, meteorológusok és más, különböző területekről származó szakemberek végezték, akiknek útközben át kellett képezniük magukat. Ennek eredményeként Sobolev akadémikus megnyitotta a Szovjetunió első számítási matematikai tanszékét a Moszkvai Állami Egyetem Mechanikai és Matematikai Karán, és kollégái, Keldysh és Lavrentyev megkezdték az első számítógépek létrehozását.
Meg kell értenünk, hogy tartozunka haladás csak atomi projekt. És mindenekelőtt ennek oka a nukleáris kísérletek betiltásáról szóló megállapodás aláírása. A nukleáris fegyverek pusztulásának lehetősége a tudósok tekintetét a számítógépes technológia fejlesztésére irányította.
- Van-e hasonló példa a meglévőkön alapuló új tudásterületek megjelenésére?
- Ma egyek vagyunkkulcsfontosságú országok az anyagtudomány fejlesztésében. Ez az irány az új anyagok kidolgozásának szükségességéből fakadt, amelyek szélsőséges körülmények között működhetnek: sugárzás, nagy hőmérsékleti ugrások és egyéb tényezők.
Egy élénk példa erre a motorturbinaa repülőgép. Csak három ország rendelkezik kompetenciával ilyen alkatrészek gyártására. Ha például az amerikai tudósok, miután megvásárolták motorjainkat, megpróbálják megérteni annak szerkezetét és szétszerelni a motort, akkor nem lesznek képesek helyreállni. Ennek oka az a tény, hogy csak kevés világhatalom képes ilyen összetett struktúrák létrehozására, és ez méltó tiszteletre.
A nukleáris fegyverek létrehozásában fontos szerepet játszanakmegosztásra képes anyagok. Ilyen anyagok a természetes analógok között sem léteztek, vagy tulajdonságuk nem tetszett eléggé a tudósoknak, amelyek az anyagtudomány területén a legfontosabb feladattá váltak.
Például az urán-235 hasadásának javításáraMikhail Tikhomirov intézetünk akadémikusa úgy döntött, hogy dúsító technológiát hoz létre. Ez a technológia vezette az országot a világ legnagyobb dúsított üzemanyag szállítójához. Másrészt fejleszteni kellett a hasadásra képes mesterséges anyagokat, például a plutóniumot, ami számos, az atomprojekthez szükséges eszköz létrehozását tette szükségessé.
Urándúsítás— technológiai folyamat, amely lehetővé teszi, hogy növeljeaz urán-235 izotóp tömeghányada. Ipari méretekben a dúsítás UF6 urán-hexafluorid gázzal történik elektromágneses izotóp elválasztás, gázdiffúzió (az UF6-ot melegítik és speciális szűrőn vezetik át), aerodinamikai elválasztás (speciális fúvókában örvénylő gáz), gázcentrifugálás ( centrifugális erők hatására történő elválasztás az abszolút tömegkülönbségektől függően), lézeres dúsítás (az urángőzben lévő lézerek gerjesztik az urán-235 atomjait, majd az ionizált atomokat elektromos vagy mágneses térrel távolítják el). A természetben 0,72%-os tömeghányaddal kimerült formában található meg. Ez a fajta urán hasadási láncreakcióval és viszonylagos stabilitással rendelkezik, ami felkeltette a tudósok figyelmét. Jelenleg ebből az anyagból állítják elő az atomreaktorok üzemanyagát.
Ma világosan meg kell értenie, hogy Oroszország és OroszországAmerika egy olyan ország, amely képes létrehozni az ilyen technológiákat, és mi, mi vagyunk a fő kompetenciák, más országokkal ellentétben, ez tesz minket „a játék kulcsainak”. Fontos megérteni azt is, hogy versenyképességünk ilyen összetett csúcstechnológiával kapcsolatos területeken közvetlenül függ a legfrissebb atomfegyverek rendelkezésre állásától, amely meghatározza szuverenitásunkat.
Erőforrás-katasztrófa: Problémamegoldó forgatókönyv
- Mi az atomfegyverek fenyegetése mellett katasztrofális következményekkel járhat a világ egészére?
- Jelenleg fenyegetőtrend, globális kihívás a civilizáció számára, amely éppen láthatatlansága miatt veszélyes. Az erőforrások kimerültségéről beszélek: az energia, a víz és a vetésterület. Ezen erőforrások között az energia fontos, mivel az országok közötti vásárlás és eladás folyamatában kimerülnek a készletek, ami minden bizonnyal vezetni fog annak eltűnéséhez. Az egyes országok számára most a prioritás a kimerültség leállítása. A világpolitikát az államok erőforrásokért folytatott küzdelme is meghatározza.
A természeti erőforrások kimerülhetőségének problémájaabban rejlik, hogy sokan nem rendelkeznek a hasznosítás természetével - vagy vannak, de ez nem hasonlítható össze a fogyasztás mennyiségével. A környezetvédõk azt jósolják, hogy a közeljövõben a bolygót elárasztja az erõforrások hiánya: például az olajkészletek 50 év után elfogynak, a földgáz - 55 után és a szén - 150 után.
Egyre több állam indulhasználjon alternatív energiaforrásokat: a nap, a szél, a víz energiáját, a föld hőjét és a bioüzemanyagokat. A nap energiáját villamos és hőenergia előállítására használják fel, ehhez napelemeken működő erőművek és napkollektorok készülnek, amelyek a napenergiát hőhordozóvá alakítják át. A szélenergia abban áll, hogy a szél kinetikus energiáját villamos energiává alakítja, a létesítmények alapja egy szélgenerátor. A vízenergiát a vízerőművekben használják: a víz hat a villamos energiát termelő turbina lapáira, és épülnek olyan árapályállomások is, amelyek a tenger vagy az óceán árapályának energiáját használják. A hőszivattyúkat arra használják, hogy a föld hőjét elektromos és hőenergiává alakítsák át. Bioüzemanyag képződik a szerves anyagok feldolgozása során.
Mihail Kovalchuk. Fotó: Open Innovation
- Miért találta az emberiség ebben a helyzetben?
- Természetesen ismered a zárt természeteterőforrás-ciklus. Maga a természet több milliárd éve létezik, és nincs kimerülve. Miután beléptünk a természet rendszerébe. Napenergiával működő rendszer részét képeztük. A leveleket a napsugarak „táplálták”, és az ember élete a naptól és az izom erejétől függött. Később megjelentek energiaforrások, amelyek viszont hatalmas erőforrásokat használtak fel. 200 év után egy erőforrás-katasztrófa közepette voltunk. A legszomorúbb az, hogy maga az ember, aki a természetre ellentmondó technoszférát épített fel, a hibás.
Erőforrás-előrejelzések mostcsalódás: ha nem lassít le, akkor véres gyilkosságot fogunk elérni az erőforrások és a létezés szempontjából egy olyan világban, ahol egy modern ember számára egyszerűen lehetetlen túlélni. Természetesen most lehetősége van megkezdeni a természethez hasonló technoszféra létrehozását, hogy ne zavarjuk meg a dolgok természetes menetét. Egy ilyen koncepció létrehozásához a tudomány és a technológia szimbiózisát kell meghatározni, pontosabban a technológiai rendszerek integrálását a természeti erőforrások forgalmába.
Öt évvel ezelőtt Oroszország elnöke alattAz üvegházhatású gázok kibocsátásáról szóló Kiotói Jegyzőkönyv megbeszélése szerint nincs értelme a civilizáció környezeti problémáinak csak részleges megoldásával foglalkozni. Határozottan szükségünk van egy alapvetően új megközelítésre a természethez hasonló technológiák létrehozásában, és megtaláljuk a harmonikus együttélés lehetőségét.
1997 decemberében Kiotó nemzetközi megállapodást fogadott elmegállapodás, amelyben minden fejlett ország vállalja az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését vagy stabilizálását. A Kiotói Jegyzőkönyvet tekintik az első barátságos megállapodásnak, amely a környezet védelmét szabályozza. A dokumentum hat típusú gáz kibocsátásának csökkentését szabályozza: metán, szén-dioxid, fluor-szénhidrogének, hexafluorid, dinitrogén-oxid és fluor-szénhidrogének. Jelenleg 192 állam vesz részt a Kiotói Megállapodásban.
2015. december 12-én Párizsban, újéghajlati megállapodás, amelynek állítólag helyébe kellett volna lépnie a Kiotói Jegyzőkönyvnek, amely 2020-ban jár le. A Párizsi Megállapodás előírja az üvegházhatású gázok kibocsátásának csökkentését az összes állam vonatkozásában, nincsenek mennyiségi korlátozások a kibocsátásokra, nincs mechanizmus a szigorú ellenőrzésre annak végrehajtása és a végrehajtási végrehajtási intézkedések mellett, valamint létrejön egy gazdasági eszköz, amely lehetővé teszi az országok számára, hogy az egymástól származó kibocsátások csökkentésére irányuló projekteket finanszírozzák. más.
A tudományos közösség új nézete
- Mi az oka annak, hogy tévesen közelítünk a technoszférához?
- A kérdés megválaszolásához jobb, ha vele járunkfilozófiai szempontból a világ fejlődésének legelején. Sok évvel ezelőtt, Newton idején, egy ember érdeklődött a világ és annak szerkezete iránt, ám bármi megértése nélkül meghitt. A következő lépés a hatalmas nagy világ apró részekre osztása volt, amelyekkel már nem merültek fel nehézségek. Ennek eredményeként szűk fókuszú tudomány és ugyanaz a gazdaság jött létre, amely nem felel meg a valóságnak. Egyrészt az emberiség hatalmas mennyiségű tudást kapott, amelyből a rendszert felépítették. Másrészt a világgal kapcsolatos információk szétaprózódása eredményeként minden szakember annyira szűk középpontban van, hogy nem érzékeli egy másik iparág közeli képviselőjének világképét.
Ennek a jelenségnek a magyarázata nagyon egyszerűPélda: ha elvont, szomszédos oszlopokat vesszünk irányba a szakemberek képzésére, akkor új irány megjelenésével egy újabb oszlopot adunk hozzá.
Amikor az IT felmerült, egy oszlop került hozzáadásra, de lehetetlen iparágnak tekinteni őket, mivel ez az iparágak feletti struktúra, és ezen a területen minden haladás közvetlenül a számítógéptől függ.
Mihail Kovalchuk. Fotó: Open Innovation
A jövőben szintén nanotechnológiával érkeztek. Ebben az esetben a hiba az volt, hogy a nanotechnológiát különféle anyagok atomi és molekuláris szabályozással történő előállításának módszertanának kell tekinteni. Ez azt jelenti, hogy ez egy szupraszektorális struktúra is. Az IT-t és a nanotechnológiát tehát helyesen tekintik olyan alkatrészeknek, amelyek együttesen teljesebb képet alkotnak.
Valamikor csak egy tudomány létezett - a természettudomány, de bennA felosztás eredményeként külön tudományágak tömege jelent meg. Most jött el a természet- és humántudományok sokaságának egybeolvadásának korszaka. Tanúi vagyunk az élettelen élőkké való átmenetének, ezen állapotok összeolvadásának.
- Hogyan végezzünk technikailag egy ilyen összeolvadást? Mit csinálnak ezen a ponton közvetlenül a Kurchatov Intézetben?
- A tudomány jelenlegi állása az átmenet aa vizsgált szintézis elemzése. Ez olyan, mint egy puzzle, csak össze kell szerelnie egy képet sok tudományágból. Az egyes „kirakós játékok” ismeretében új képet kaphatunk a világról, amely meghatározza a tudomány modern trendjét.
Ebben a tekintetben a legfontosabb a nanotechnológia,lehetővé téve a szükséges szervetlen anyag felépítését, majd, mint egy rétegtorta, hozzáadhat biotechnológiát hibrid félvezető hordozó létrehozásához. A következő tudományág az informatika az integrált áramkör tervezésénél. És végül: kognitív technológia - a rendszer animálására.
Ennek alapján a Kurchatov Intézetnek humanitárius technológiai osztálya van. Az irányítást Dr. Yatsishina kezeli, ő felel az új technológiák előmozdításáért.
Például egy robotcsapat létrehozásakora munkaerő létrehozásának célja megvalósul, és a költségek csökkentéséhez meg kell értenie a raj vagy hangyaraj pszichológiáját és szociológiáját. Ebben az esetben minden a rendszer létrehozásának céljától függ. A Kurchatov Intézet már létrehozott egy egyedülálló komplexumot a természetszerű építmények létrehozására.