ミハイル・コヴァルチュク- 国立研究センター「クルチャトフ研究所」所長、全ロシア発明家協会会長、
国立研究センター「クルチャトフ研究所」- 学者I.V.によって設立された科学研究所。1943年のクルチャトフ。クルチャトフ研究所は当初から核エネルギーの開発に携わっていました。このセンターは、原子炉、発電所、潜水艦、砕氷船など、多くの原子力施設を開発、組み立ててきました。
原爆製造の決断に何が影響したのでしょうか?
-今日、科学は多くの点で主導的な役割を果たしています。しかし、内部から見たときに科学的知識と制度はどうなりますか？
-間違いなく、科学は現在変化を遂げています。 これがどのように発生するかを理解するには、現在の場所を認識し、正しく優先順位を付けることが重要です。このアプローチは、あらゆる分野の活動に適用されます。資源や財政などの困難に対処するのに役立つ優先事項です。次の重要なステップは、戦術と戦略という2つの優先順位のカテゴリがあることを理解することです。 1つ目は、生存の定義と責任です。戦術的な優先事項により、特定の市場または製品の進化と近代化が可能になります。優先順位の2番目のカテゴリは、将来に影響を与える長期的な目標と、通常の生活方法に関するすべてのアイデアに革命を起こす根本的に新しいテクノロジーの作成に責任があります。このような優先事項は、最初は議論されておらず、予測もされておらず、既存の特定の製品に関連付けられていません。
ミハイル・コヴァルチュク。写真：オープンイノベーション
しかし、どちらのカテゴリーも社会では密接に関連しています。歴史には多くの例があります。私たちは皆、1945年5月9日に最も困難な戦争の1つに勝利したことをよく知っています。勝利は軍隊を装備する際の利点によって保証された。当時ソビエト連邦は最も重要な州となったが、数か月後に権力のバランスが変化した。
恐ろしい後のその年の8月に広島と長崎の爆撃の結果、最も困難な戦争の間にソ連政府がなぜ核兵器を売ることを決めたのかが明らかになりました。はい、この決定がなされたとき、それがその後ソビエト連邦全体の運命を決定することを想像することは不可能でした。そのような漠然としていて実行が難しい優先順位が戦争の時代に現れなかったとしたら、アメリカ人の計画によれば、私たちは地球の表面を一掃するだけで、戦争は無駄に終わったでしょう。
多くの情報源によると、1944年5月16日アメリカ参謀本部委員会は政府に報告書を読みました、そしてそれは戦争が終わった後にソビエト連邦が強力な世界大国になるであろうと言いました。これは、ソ連とアメリカの経済的利益の衝突につながるでしょう。したがって、第二次世界大戦が終わった直後に、アメリカ政府は軍にソビエト連邦への攻撃計画を立てるように指示しました。
多くのそのような計画がなされましたが、それらの有名な1949年12月19日に承認された「ドロップショット」でした。ソビエト連邦の領土に300個の原子爆弾と25万トンの通常爆弾を投下し、それを占拠して西部、中央アジアとのウラル、シベリア、極東の4つの部分に分割することになっていた。しかし、1949年末、ソビエト連邦は独自の原子爆弾RDS-1を作成しました。アメリカの軍事アナリストは、攻撃では航空損失は55％であり、ソ連は陸上戦闘で報復して戦うことができたため、攻撃のすべての計画は削減されたと結論付けました。
広島と長崎の原爆1945年8月6日と9日に発生しました。日本の都市への核攻撃はアメリカの爆撃機によって行われた。 TNTの容量が13〜18キロトンの子供用ウラン爆弾が広島に投下され、21キロトンの容量のプルトニウム爆弾「ファットマン」が長崎に投下されました。爆弾を投下した後、広島と長崎は廃墟となり、これらの都市の住民はひどく苦しい死を遂げました。犠牲者の総数は45万人以上です。広島では、さまざまな推定によると、爆発により7万人から10万人が亡くなり、長崎では約7万人が亡くなりました。その後、放射線病で人々が死亡し続け、被害者に関するデータは、爆発の日に毎年更新されます。たとえば、2014年の広島の犠牲者の総数は292 325人、長崎の被害者は165 409人でした。
被爆後の広島
-つまり、それぞれの戦略的優先順位とその実装の結果によって、文明全体の将来が決まりますか？
-正確には、しかしアメリカ人との状況で爆撃による出口は2つしかありませんでした-私たちはそれらに答えるか、私たちは姿を消しました。当然ながら、核兵器の創設という目標は、何の議論や予測もなく、優先事項となっています。 1946年12月25日、このタイプの兵器を作成する可能性を示す連鎖反応が開始されました。 3年後、私たちは自分の成功を世界に示し、原爆を爆発させることができましたが、私たちは外国の敵のようにならないように、自分自身をテストに限定しました。
その後、1954 年にクルチャトフは地球上で最初の原子力発電所を建設し、稼働させることに成功しました。この出来事が世界の原子力エネルギーの発展において決定的なものとなった。
そして、これは次の段階でした-熱核電力工学。 50年代にトカマクを作成したことで、高温プラズマの磁気閉じ込めの原理を利用できるようになりました。トカマクは私たちの発明ですが、今日では、どの文明国でもエネルギーマシンのこのプロトタイプを使用できるため、航空機、ヘリコプター、さらには船の動きを損なうことなく、新しいタイプのエネルギー伝達が可能になります。核融合エネルギー産業を積極的に発展させることができるのは、私たちの発展です。
私たちの科学者たちの次のブレークスルーは、1958年に「レーニンコムソモール」と呼ばれる最初のソビエト原子力潜水艦が打ち上げられ、その1年後に原子砕氷船が打ち上げられました。
1946 年 12 月 25 日、ソ連領内で発射されました。ヨーロッパ初の原子炉。それは、学者の監督の下で建てられました。イゴール・ヴァシリエヴィッチ・クルチャトフ。ウランとグラファイトの膨大な埋蔵量は、その作成に費やされました。設計の主な科学的目標は、プルトニウムを製造する技術を開発する可能性でした。
クルチャトフの前で1954年6月26日は世界初の原子力発電所が立ち上げられました。オブニンスク市のカルーガ地域にあり、ソ連の一般的な電気ネットワークに接続されていました。 2002年、最初の原子力発電所が閉鎖された。
磁気コイルを備えたトカマク、トロイダルチャンバー — установка для магнитного удержания плазмы, что 制御された核融合の条件を作成できます。この合成により、崩壊反応を利用して軽い原子核から重い原子核を得ることが可能になります。磁場を使用するトカマクの主な違いと利点は、電流を使用することです。さらに、電流によってプラズマが確実に加熱され、平衡が維持されます。トカマク炉は現在、国際科学プロジェクト ITER の一環として開発が進められています。
トカマク
最初の原子力潜水艦「レーニンスキーコムソモールは「1957年10月9日に発売されました。ボートの名前はソ連北部艦隊の同じ名前の潜水艦からのものでした。長年にわたり、レーニンスキーコムソモールは、北極海の氷の下での探査、北極のいくつかの交差点、北極での1つの登山など、数多くのミッションを訪れました。潜水艦は1991年にのみ北艦隊から撤退した。 2019年、船を保存し、その後博物館に改造することを決定しました。
計算数学はどのようにして生まれ、アトミックプロジェクトはどこにありますか
-科学技術におけるこれらの基本的な成果は今日私たちにどのような利点をもたらしましたか？
-そのような利点はたくさんあります。 たとえば、今日、核砕氷船を保有しているのは世界で唯一の国です。その存在は、主要な炭化水素堆積物が位置する高緯度へのアクセスを私たちに提供します。また、私は最近、私たちの国全体で世界の砕氷船の半分以上がいることに気づきました。
新しい砕氷潜水艦が建造されているロシアは、水中の石油とガスの生産施設を整備し、これらの鉱物を独自に抽出することができます。現在、当研究所の主導により、このような企業との初のプラットフォームが立ち上げられ、運用されています。
現代世界の主な問題は原子力技術のみから得られるメガワット電源を提供する必要性。ですから、原子力がなければ宇宙探査は不可能です。
ミハイル・コヴァルチュク。写真：オープンイノベーション
そして最も一般的に挙げられるのは -あなたのガジェット。もちろん、新たな技術の奇跡を手にして、そのような装置の基礎である計算数学が、当研究所で1940年代に中性子炉の特性を計算する必要性のためだけに学問として生まれたとは誰も考えていません。このようにして、計算数学が将来のエレクトロニクス、原子力、宇宙プロジェクトの開発の基礎となったのです。
コンピューティング数学- 問題を含む数学の分野、コンピューターの使用に関連するもの。これには、数学的モデルの構築と分析、モデルの研究時に発生する問題を解決するための方法とアルゴリズムの開発が含まれます。特に、核兵器の改良は、コンピュータ上のプロセスの数学的モデル化の結果に基づくべきである。
クルチャトフスキーで原子爆弾を製造中研究所では、ドイツからの賠償として供給された電子機械機械を使って手作業で作業が行われていた。理論的な研究は重要でしたが、当時の大学や専門学校は高等数学の専門家を養成していませんでした。将来の計算のための理論的研究は、一般の数学者、機械学、気象学者、その他のさまざまな分野の専門家によって行われ、外出先で再訓練する必要がありました。その結果、学者ソボレフはモスクワ州立大学機械数学学部にソ連初の計算数学学科を開設し、同僚のケルディシュとラヴレンチェフは最初のコンピューターを作り始めた。
私たちは借りていることを理解しなければなりません進捗状況はアトミックプロジェクトにすぎません。そして何よりも、これは核実験を禁止する合意に署名したことによるものです。核兵器の劣化の見通しは、科学者の視線をコンピュータ技術の向上へとシフトさせました。
-既存の知識に基づいて新しい知識領域が出現する同様の例はありますか？
-今日、私たちは材料科学の発展における主要国。この方向性は、極端な条件で動作できる宇宙プロジェクト用の新しい材料を作成する必要性から生じました：放射、温度の大きなジャンプ、およびその他の要因。
鮮やかな例はエンジンタービンです飛行機。そのような部品を製造する能力を持っている国は3つだけです。たとえば、私たちのエンジンを購入したアメリカの科学者がその構造を理解してエンジンを分解しようとすると、回復することができません。これは、このような複雑な構造を作成できるのはごく少数の世界の大国だけであり、これは尊敬に値する事実によるものです。
核兵器の作成には重要です分割可能な材料。天然類似物の中でこのような物質は存在しなかったか、またはそれらの特性が科学者に十分に適合しなかったかのいずれかであり、これは物質科学の分野における最重要課題となった。
たとえば、ウラン235の核分裂を改善するために私たちの研究所ミハイル・ニコラエヴィッチ・ティコミロフの学者は、濃縮技術を作成することを決めました。濃縮燃料の世界最大の供給国のレベルに国をもたらしたのはこの技術でした。一方、プルトニウムなど、核分裂が可能な人工材料の開発が必要であり、原子力プロジェクトに必要な多くのデバイスの作成が必要でした。
ウラン濃縮— 向上を可能にする技術的プロセスウラン 235 同位体の質量分率。工業規模では、電磁同位体分離、ガス拡散（UF6を加熱して特別なフィルターに通す）、空気力学的分離（特別なノズル内のガスの乱流）、ガス遠心分離などの方法を使用して、六フッ化ウランガスUF6を使用して濃縮が行われます。 （絶対質量差に応じた遠心力による分離）、レーザー濃縮（ウラン蒸気中のレーザーがウラン235の原子を励起し、電場または磁場を使用してイオン化した原子が除去される）。自然界では、質量分率が 0.72% の枯渇した形で存在します。このタイプのウランは核分裂連鎖反応を起こし、比較的安定しているため、科学者の注目を集めました。現在、原子炉用の燃料はこの物質から作られています。
今日、あなたはロシアとアメリカはそのような技術を生み出すことができる国であり、他の国とは異なり主要な能力を持っているのは私たちであり、「このゲームの主要人物」となっています。そのような複雑なハイテク分野での競争力は、主権を決定する最新の核兵器の入手可能性に直接依存することを理解することも重要です。
資源災害：問題解決シナリオ
-核兵器の脅威に加えて、世界全体に悲惨な結果をもたらす可能性があるのは何ですか？
-現時点では恐ろしいトレンド、文明への世界的な挑戦、それはまさにその不可視性のために危険です。私は資源の枯渇性について話している：エネルギー、水、播種のための地域。これらの資源の中で、エネルギーは重要です。国々の間で売買する過程で、在庫が枯渇し、それが確実にその消滅につながるためです。各国にとって、今の優先事項は枯渇を止めることです。世界の政治は、資源をめぐる国家間の闘争によっても決定されます。
天然資源の枯渇性の問題それらの多くは回復の性質を持たないという事実にあります-またはそれらは持っていますが、それは消費量と比較することはできません。環境保護論者は近い将来、地球は資源不足の危機に圧倒されると予測しています。たとえば、石油埋蔵量は50年後に、天然ガスは55年後に、石炭は150年後に枯渇します。
ますます多くの州が始まっています太陽、風、水、地球の熱、バイオ燃料などの代替エネルギー源を使用します。太陽のエネルギーは、電気エネルギーと熱エネルギーを生成するために使用されます。このために、太陽エネルギーを熱キャリア用の熱に変換する太陽光発電所とソーラーコレクターが作成されます。風力エネルギーは、風の運動エネルギーを電気に変換することから成り、設備の基礎は風力発電機です。水力は水力発電所で利用されています。水はタービンのブレードに作用して発電し、海や海の潮力を利用した潮汐ステーションも建設されています。ヒートポンプは、地球の熱を電気エネルギーと熱エネルギーに変換するために使用されます。バイオ燃料は、有機物の処理の結果として形成されます。
ミハイル・コヴァルチュク。写真：オープンイノベーション
-なぜ人類はこの状況で自分自身を見つけたのですか？
-もちろん、あなたは閉じた自然を知っていますリソースサイクル。自然自体は何十億年もの間存在しており、枯渇していません。自然のシステムに入ると。私たちは太陽エネルギーで動くシステムの一部でした。葉は太陽光線によって「供給」され、人の命は太陽光とその「筋力」に依存していました。その後、エネルギー源が出現し、莫大な量の資源が使用されました。 200年後、私たちは資源災害の真っ只中にいました。最も悲しいことは、自然に敵対的なテクノスフィアを構築した男自身が非難されることです。
今すぐ資源予測がっかり：あなたが減速しないと、現代人が生き残ることが不可能である世界での資源と存在のために、私たちは血まみれの虐殺に遭遇します。もちろん、今、自然の流れを乱さないように、自然のようなテクノスフィアを作り始める機会があります。そのような概念の作成には、科学技術の共生、より正確には、天然資源の回転率における技術システムの統合が必要です。
5年前、ロシアの大統領は温室効果ガス排出に関する京都議定書の議論は、文明の環境問題の部分的な解決策だけに対処することは意味がないと述べました。自然のようなテクノロジーを創造するための根本的に新しいアプローチが断固として必要であり、調和のとれた共存の可能性を見出します。
1997年12月、京都は国際的なすべての先進国が温室効果ガスの排出量を削減または安定させることを約束する協定。京都議定書は、環境保護を管理する最初の友好的な合意と見なされます。この文書は、メタン、二酸化炭素、フルオロカーボン、六フッ化物、亜酸化窒素、およびフルオロカーボンの6種類のガスの排出削減を規制しています。現在、192の州が京都協定に参加しています。
2015年12月12日、パリで新しい2020年に失効する京都議定書に取って代わるはずだった気候協定。パリ協定には、すべての州に関して温室効果ガスの排出量を削減するための要件が含まれており、排出量の制限はなく、その実施のためのコンプライアンスおよび施行措置を厳密に制御するメカニズムはなく、各国がプロジェクトに資金を投じてお互いの排出量を削減できるようにする経済的手段が作成されています友達。
科学コミュニティの新しい見方
-テクノスフィアへの誤ったアプローチの理由は何ですか？
-この質問に答えるには、世界の発展のごく初期の哲学的視点。何年も前、ニュートンの時に、男は世界とその構造に興味を持っていましたが、何も理解せずにそれを神格化しました。次のステップは、巨大な大きな世界を小さな部分に分割することでした。その結果、狭義の科学と、現実に対応しない同じ経済が生まれました。一方、人類はシステムを構築するための膨大な知識を得てきました。一方、世界に関する情報の断片化の結果として、各専門家は非常に狭い範囲に集中しているため、別の業界の近くの代表者の世界像を認識していません。
この現象を説明することは非常に簡単です例：スペシャリストをトレーニングするための方向として、隣接する抽象的な列を採用した場合、新しい方向の出現により、列が1つ追加されるだけです。
ITが生まれたときにコラムが追加されましたが、これは業界を超えた構造であり、この分野の進歩はすべてコンピューターに直接依存するため、業界と見なすことはできません。
ミハイル・コヴァルチュク。写真：オープンイノベーション
また、将来的にはナノテクノロジーが登場しました。 この場合の誤りは、ナノテクノロジーは、原子および分子の規制によってさまざまなタイプの材料を構築するための方法論として考慮されるべきであるということでした。これは、これもまた扇形構造であることを意味します。したがって、ITとナノテクノロジーは、より完全な全体像を形成する部品と見なされます。
かつて、科学はただ 1 つ、自然科学しかありませんでしたが、分裂の結果、別々の分野の塊が現れました。今、この多様な自然科学と人文科学を融合する時代が到来しています。私たちは無生物から生物への移行、これらの状態の融合を目撃しています。
-そのような合併を技術的にどのように実行するのですか？クルチャトフ研究所で直接この流れで何が行われていますか？
-科学の現在の段階は、分析された合成に対する分析。それはパズルのようなもので、多くの専門分野から写真を組み立てる必要があるだけです。それぞれの「パズル」を知ることで、科学の現代のトレンドを決定する世界の新しい絵を得ることができます。
これに関連する主なものはナノテクノロジーであり、必要な無機材料を構築し、層状ケーキのように、バイオテクノロジーを追加してハイブリッド半導体基板を作成できます。次の分野は、集積回路の設計のためのITです。そして最後に、認知技術-システムをアニメーション化するため。
これに基づいて、クルチャトフ研究所には人道技術の部門があります。 Yatsishina博士によって管理され、彼女は新しいテクノロジーのアニメーション化を担当しています。
たとえば、ロボットのチームを作成する場合労働力を生み出すという目標は達成され、コストを削減するには、アリの群れやアリの群れの心理学と社会学を理解する必要があります。この場合、すべてはシステムを作成する目的によって異なります。クルチャトフ研究所は、自然に似た構造物を作成するためのユニークな複合施設をすでに作成しています。