Микхаил Ковалцхук- председник Националног истраживачког центра „Курчатовски институт“, шеф Сверуског друштва проналазача и
Национални истраживачки центар "Институт Курчатов"- научни институт чији је оснивач академик И.В.Курчатов 1943. године. Институт Курчатов је од првих дана био укључен у развој нуклеарне енергије. Центар је развио и саставио многе нуклеарне инсталације: реакторе, електране, подморнице и ледоломце.
Шта је утицало на одлуку о стварању атомске бомбе?
- Данас наука на много начина преузима водећу улогу. Али шта се дешава са научним сазнањима и институцијама када се гледа изнутра?
- Несумњиво, наука сада пролази кроз промене.Да бисте разумели како се то догађа, важно је разумети његово тренутно место и правилно одредити приоритете. Овај приступ се односи на апсолутно било коју област деловања. Приоритети су ти који помажу у суочавању са потешкоћама: ресурсним или финансијским. Следећи важан корак је схватање да постоје две категорије приоритета: тактички и стратешки. Први су одреднице и одговорни за преживљавање. Тактички приоритети покрећу еволуцију и модернизацију одређених тржишта или производа. Друга категорија приоритета одговорна је за дугорочне циљеве који утичу на будућност и за стварање фундаментално нових технологија које ће променити све идеје о уобичајеном начину живота. О таквим приоритетима се не расправља у почетку, немају прогнозе и нису везани за одређене производе који су већ доступни.
Михаил Ковалчук. Фотографија: Отворена иновација
Али обе категорије су уско повезане у друштву,којих у историји има много примера. Сви савршено знамо да смо 9. маја 1945. победили у једном од најтежих ратова. Победа је била обезбеђена предношћу у опремању трупа. СССР је у то време постао најзначајнија држава, али након неколико месеци однос снага се променио.
У августу исте године, након страшногТоком бомбардовања Хирошиме и Нагасакија постало је јасно зашто је, у годинама најтежег рата, совјетска влада одлучила да примени нуклеарно оружје. Да, током периода доношења ове одлуке било је немогуће замислити да ће то касније помоћи у одлучивању о судбини целог Совјетског Савеза. Да се током ратних година није појавио тако неодређен и тежак приоритет, тада бисмо, према плановима Американаца, једноставно били збрисани са лица земље, а рат би узалуд био добијен.
Према више извора, 16. маја 1944Амерички шефови кабинета прочитали су извештај влади у коме се наводи да ће након завршетка рата СССР постати моћна светска сила. То би довело до сукоба економских интереса СССР-а и Сједињених Држава. Стога је одмах по завршетку Другог светског рата америчка влада наложила војсци да развије план напада на Совјетски Савез.
Састављено је много таквих планова, али највишенајпознатији од њих био је „Дропсхот“, одобрен 19. децембра 1949. Требало је да баци 300 атомских и 250 хиљада тона обичних бомби на територију СССР-а, заузме га и подели на четири дела: западни део, Урал са Централном Азијом, Сибир и Далеки исток. Међутим, крајем 1949. године СССР је такође створио сопствену атомску бомбу РДС-1. Амерички војни аналитичари дошли су до закључка да би током напада губитак авијације износио 55%, СССР је могао да се освети и одбије у копненим биткама, па су сви планови напада укинути.
Атомско бомбардовање Хирошиме и Нагасакијадогодила се 6. и 9. августа 1945. Нуклеарне нападе усмерене на јапанске градове извели су амерички бомбардери. На Хирошиму је бачена уранијумска бомба Малисх капацитета 13-18 килотона ТНТ-а, а на Нагасаки плутонијумска бомба Фат Ман капацитета 21 килотон. Након бацања бомби, Хирошима и Нагасаки претворили су се у рушевине, а становници ових градова умрли су страшном и болном смрћу. Укупан број жртава је више од 450 хиљада људи. У Хирошими је, према различитим проценама, од експлозије одмах умрло 70 до 100 хиљада људи, у Нагасакију - око 70 хиљада. У наредним годинама људи су наставили да умиру од болести зрачења, подаци о жртвама се ажурирају сваке године на дана експлозија. На пример, у 2014. години укупан број жртава у Хирошими био је 292.325 људи, а у Нагасакију 165.409 људи.
Хирошима после бомбардовања
- Односно, сваки стратешки приоритет и резултат његове примене одредиће будућност читаве цивилизације?
- Тачно тако, али у ситуацији са америчкомпостојала су само два начина бомбардирања - или ми одговоримо на њих, или смо изгубљени. Наравно, циљ стварања нуклеарног оружја постао је приоритет без икаквих дискусија и прогноза. 25. децембра 1946. покренута је ланчана реакција која је показала потенцијал за стварање ове врсте оружја. Три године касније успели смо да свету покажемо сопствене успехе и активирамо атомску бомбу, међутим, ограничили смо се на тестове, како не бисмо постали попут наших страних противника.
Касније, 1954. године, Курчатов је успео да створи и пусти у рад прву нуклеарну електрану на планети. Управо је овај догађај постао одлучујући у развоју глобалне нуклеарне енергије.
И то је била следећа фаза - термонуклеарнаенергије. Стварање токамака 50-их година омогућило је употребу принципа магнетног ограничења високотемпературне плазме. Токамак је наш изум, али данас омогућава било којој цивилизованој земљи да користи овај прототип енергетске машине, што значи нову врсту преноса енергије без губитака у кретању авиона, хеликоптера, па чак и бродова. Наш развој је тај који омогућава индустрији фузијске енергије да се активно развија.
Следећи пробој наших научника било је лансирање 1958. године прве совјетске нуклеарне подморнице, која је добила име „Лењин Комсомол“, а годину дана касније, после ње, нуклеарни ледоломац.
25. децембра 1946. године лансиран је на територију СССР-аПрви нуклеарни реактор у Европи... Изграђена је под вођством академикаИгор Васиљевич Курчатов. На његово стварање потрошене су огромне резерве уранијума и графита. Главни научни циљ дизајна била је могућност развоја технологија за производњу плутонијума.
26. јуна 1954. у присуству Курчатова јепокренута је прва нуклеарна електрана на свету. Налази се у Калушкој области, у граду Обнинску, и био је повезан са општом електричном мрежом СССР-а. 2002. године затворена је прва нуклеарна електрана.
Токамак, тороидална комора са магнетним калемима— инсталација за задржавање магнетне плазме, којаомогућава вам да створите услове за контролисану нуклеарну фузију. Ова синтеза омогућава добијање тежих атомских језгара од лаких помоћу реакције распада. Главна разлика и предност токамака који користи магнетно поље је употреба електричне струје. Заузврат, струја обезбеђује загревање плазме и одржавање равнотеже. Реактор Токамак се тренутно развија у оквиру међународног научног пројекта ИТЕР.
Токамак
Прва нуклеарна подморница „ЛењинскиКомсомол “покренут је 9. октобра 1957. Чамац је добио име по истоименој подморници Северне флоте СССР-а. Током година службе „Лењински комсомол“ обављао је бројне задатке: истраживање под ледом Северног леденог океана, неколико прелаза тачке Северног пола и један успон у региону Северног пола. Подморница је повучена из Северне флоте тек 1991. године. 2019. године одлучено је да се брод нафталин са накнадном опремом претвори у музеј.
Како је настала рачунска математика и какве везе атомски пројекат има са њом
- Какве су нам предности данас донела ова темељна достигнућа у науци и технологији?
- Пуно је таквих предности.На пример, данас смо једина држава на свету која има флоту нуклеарних ледоломаца. Његово присуство нам омогућава приступ високим географским ширинама, где се налазе главна налазишта угљоводоника. Такође сам недавно сазнао да наша земља у целини има више од половине светске флоте ледоломаца.
Нове подморнице ледоломци се стварају уРусија, може да опслужује подводне комплексе за производњу нафте и гаса и самостално вади ове минерале. На иницијативу нашег института, сада је пуштена и ради се прва платформа са оваквим предузећем.
Главни проблем савременог света јепотреба за обезбеђивањем извора мегаватних капацитета који се добијају само из нуклеарних технологија. То значи да је истраживање свемира немогуће без нуклеарне енергије.
Михаил Ковалчук. Фотографија: Отворена иновација
А најчешћа ствар која се може поменути је -ваше справе. Наравно, нико не мисли, држећи у рукама ново чудо технике, да је рачунска математика, основа оваквих уређаја, настала као дисциплина само због потребе да се израчунају карактеристике неутронских реактора 40-их година на нашем институту. Тако је рачунарска математика постала основа за развој будућих електротехничких, нуклеарних и свемирских пројеката.
Рачунарствоматематике- грана математике која укључује задатке,везано за употребу рачунара. Ово укључује конструкцију и анализу математичких модела, развој метода и алгоритама за решавање проблема који се јављају приликом проучавања модела. Посебно, унапређење нуклеарног наоружања треба да се заснива на резултатима математичког моделирања процеса на рачунарима.
У процесу стварања атомске бомбе у КурчатовскомУ институту се ручно радило на електронско-механичким машинама које су испоручене као репарације из Немачке. Теоријска истраживања су била важна, али у то време универзитети и техничке школе нису школовали специјалисте за вишу математику. Теоријске студије за будуће прорачуне изводили су обични математичари, механичари, метеоролози и други стручњаци из разних области, који су морали да се преквалификација у ходу. Као резултат тога, академик Соболев је отворио први одсек рачунарске математике у СССР-у на Механичко-математичком факултету Московског државног универзитета, а његове колеге Келдиш и Лаврентјев почели су да стварају прве рачунаре.
Морамо схватити да дугујемо садашњостнапредак само до атомског пројекта. То је првенствено због потписивања споразума о забрани нуклеарних проба. Могућност деградације у области нуклеарног оружја преусмерила је пажњу научника на побољшање рачунарске технологије.
- Постоје ли такви примери настанка нових области знања заснованих на постојећим?
- Данас смо један одкључне земље у развоју области науке о материјалима. Овај правац је настао из потребе за стварањем нових материјала за свемирске пројекте способне за рад у екстремним условима: зрачење, велики скокови температуре и други фактори.
Најбољи пример је турбина мотораавиона. Само три земље имају надлежност да производе такве делове. На пример, ако амерички научници, након што су купили наше моторе, покушају да разумеју његову структуру и раставе мотор, неће га моћи обновити. То је због чињенице да је само неколико свјетских сила способно створити тако сложене структуре, и то је вриједно поштовања.
У стварању нуклеарног оружја важно једељиви материјали. Међу природним аналозима или није било таквих материјала, или њихова својства нису довољно одговарала научницима, што је постало примарни задатак поља науке о материјалима.
На пример, за побољшање фисије уранијума-235Академик са нашег института Михаил Николајевич Тихомиров одлучио је да створи технологију за обогаћивање. Ова технологија је земљу довела до нивоа највећег светског добављача обогаћеног горива. С друге стране, било је потребно развити вештачке материјале способне за фисију, на пример, плутонијум, што је захтевало стварање низа инструмената неопходних за нуклеарни пројекат.
Обогаћивање уранијума— технолошки процес који вам омогућава да повећатемасени удео изотопа уранијума-235. У индустријским размерама, обогаћивање се врши коришћењем гаса уранијум хексафлуорида УФ6 коришћењем метода електромагнетне сепарације изотопа, дифузије гаса (УФ6 се загрева и пролази кроз посебан филтер), аеродинамичког одвајања (вртлог гаса у посебној млазници), гасног центрифугирања ( раздвајање услед центрифугалних сила у зависности од апсолутних разлика у маси), ласерско обогаћивање (ласери у парама уранијума побуђују атоме уранијума-235, затим се јонизовани атоми уклањају помоћу електричног или магнетног поља). У природи се налази у осиромашеном облику са масеним уделом од 0,72%. Ова врста уранијума има ланчану реакцију фисије и релативну стабилност, што је привукло пажњу научника. Тренутно се од овог материјала ствара гориво за нуклеарне реакторе.
Данас морамо јасно схватити да су Русија иАмерика је земља способна за стварање таквих технологија, а ми смо ти који имамо главне надлежности, за разлику од других земаља, што нас чини „кључним фигурама у овој игри“. Такође је важно схватити да наша конкурентност у тако сложеним високотехнолошким областима директно зависи од доступности стварног нуклеарног оружја које одређује наш суверенитет.
Катастрофа ресурса: сценарио решавања проблема
- Шта, осим претње атомским оружјем, може имати катастрофалне последице по свет у целини?
- Тренутно претећетренд, глобални изазов цивилизацији, који је опасан управо због своје неприметности. Говорим о исцрпљивању ресурса: енергије, воде и површина за усеве. Међу овим ресурсима, енергија је важна, будући да се у процесу куповине и продаје међу државама понуда исцрпљује, што ће свакако довести до њеног нестанка. За сваку земљу, у овом тренутку, постаје приоритет престанак трошења. Светску политику одређује и борба држава за ресурсе.
Проблем исцрпљивања природних ресурсалежи у чињеници да многи од њих немају карактер опоравка - или имају, али то није упоредиво са обимима потрошње. Еколози предвиђају да ће планету у блиској будућности преплавити криза несташице ресурса: на пример, резерве нафте ће се потрошити за 50 година, природног гаса за 55 година, а угља за 150 година.
Почиње све већи број државада користе алтернативне изворе енергије: енергију сунца, ветра, воде, топлоту земље и биогориво. Енергија сунца користи се за производњу електричне и топлинске енергије; за то се стварају електране са соларним батеријама и соларним колекторима, које претварају сунчеву енергију у топлинску енергију за носач топлине. Енергија вјетра састоји се у претварању кинетичке енергије вјетра у електричну енергију, основа инсталација је генератор вјетра. Снага воде се користи у хидроелектранама: вода делује на лопатице турбине која производи електричну енергију, а изграђене су и плимне станице које користе енергију осеке и тока воде у мору или океану. Топлотне пумпе се користе за претварање земљине топлоте у електричну и топлотну енергију. Биогорива се производе прерадом органских материја.
Михаил Ковалчук. Фотографија: Отворена иновација
- Зашто се човечанство нашло у овој ситуацији?
- Наравно, знате затворену природнукружење ресурса. Сама природа постоји милијардама година и не исцрпљује се. Некада смо и ми улазили у систем природе. Били смо део система на соларни погон. Листове су „хранили“ сунчеви зраци, а живот особе зависио је од сунца и његове „мишићне снаге“. Касније су се појавили извори енергије, који су заузврат користили ресурсе у огромним количинама. 200 година касније, нашли смо се усред катастрофе са ресурсима. Најтужније је то што је сам човек крив за изградњу техносфере која је антагонистична према природи.
Прогнозе ресурса садаразочаравајуће: ако не успоримо, доћи ћемо до крвавог масакра за ресурсе и постојање у свету у коме је савременом човеку једноставно немогуће опстати. Наравно, сада постоји прилика да почнемо стварати техносферу сличну природи како не бисмо нарушили природни ток ствари. За стварање таквог концепта потребна је симбиоза науке и технологије, тачније интеграција технолошких система у циркулацију природних ресурса.
Пре пет година председник Русијеу расправи о протоколу из Кјота о емисијама стакленичких гасова речено је да нема смисла бавити се само дјелимичним рјешавањем еколошких проблема цивилизације. Хитно нам је потребан фундаментално нови приступ стварању технологија сличних природи и проналажење могућности складног суживота.
У децембру 1997. Кјото је усвојио међународнуспоразум којим се све развијене земље обавезују да ће смањити или стабилизовати емисије гасова стаклене баште. Кјото протокол се сматра првим глобалним споразумом који регулише заштиту животне средине. Документ регулише смањење емисије 6 врста гасова: метана, угљен -диоксида, флуороугљеника, хексафлуорида, азот -оксида и хидрофлуороугљеника. Тренутно 192 државе учествују у споразуму из Кјота.
Дана 12. децембра 2015. године у Паризу је усвојена нова.климатски споразум који је требало да замени Кјото протокол, који се завршава 2020. године. Паришки споразум укључује захтеве за смањење емисије гасова са ефектом стаклене баште у односу на све државе, не постоје количинска ограничења емисија, механизам за строгу контролу над његовим поштовањем и мере спровођења за његову примену нису прецизиране, а економски инструмент је ствара се који омогућава државама да финансирају пројекте за смањење међусобних емисија.пријатељу.
Нови поглед на научну заједницу
- Шта је разлог нашег погрешног приступа техносфери?
- Да бисте одговорили на ово питање, боље је приступити сафилозофско гледиште до самог почетка развоја света. Пре много година, у време Њутна, човека је занимао свет и његова структура, али не разумејући ништа, обоготворио га је. Следећи корак била је подела огромног великог света на мале делове, са којима више није било потешкоћа. Као резултат тога, настала је уско усредсређена наука и иста економија, која не одговара стварности. С једне стране, човечанство је добило огромну количину знања, од чега је изградило систем. С друге стране, као резултат фрагментације информација о свету, сваки специјалиста је толико уско фокусиран да уопште не опажа слику света од стране оближњег представника друге индустрије.
Објаснити овај феномен је прилично једноставнопример: ако апстракт, који стоји поред колона, перципирамо као смер обучавања стручњака, онда се појавом новог смера једноставно додаје још једна колона.
Када се појавио ИТ, колона је додана, али немогуће их је сматрати индустријом, јер је ово структура која стоји изнад индустрија, а сав напредак ове области директно зависи од рачунара.
Михаил Ковалчук. Фотографија: Отворена иновација
Касније су исто урадили и са нанотехнологијом.У овом случају, грешка је била та што се нанотехнологија треба сматрати методологијом за пројектовање материјала различитих врста путем атомске и молекуларне регулације. То значи да је то и надиндустријска структура. Стога се ИТ и нанотехнологија исправно посматрају као делови који заједно чине потпунију слику.
Некада је постојала само једна наука – природна наука, али уКао резултат поделе, појавила се маса одвојених дисциплина. Сада је дошла ера спајања овог мноштва природних и људских наука у једну. Сведоци смо преласка неживог у живо, спајања ових стања.
- Како технички проводите такво спајање? Шта се у том смислу ради директно у Институту Курцхатов?
- Садашња фаза науке је у прелазу саанализа до синтезе проучаваног. То је као загонетка, само морате саставити слику из многих дисциплина. Познавајући сваку „загонетку“, моћи ћемо да добијемо нову слику света, која одређује тренутни тренд у науци.
Главна ствар у овом једињењу је нанотехнологија,омогућавајући вам да дизајнирате потребан неоргански материјал, а затим, попут слојевитог колача, можете додати биотехнологију да бисте створили хибридну полупроводничку подлогу. Следећа дисциплина је ИТ, за пројектовање интегрисаног кола. И на крају, когнитивне технологије се користе за анимирање система.
На основу овога постоји одељење за хуманитарне технологије при Институту Курцхатов. Управља др. Иатсисхина, одговорна је за анимацију нових технологија.
На пример, када правите тим роботациљ стварања радне снаге је постигнут, а да бисте смањили трошкове биће потребно да разумете психологију и социологију роја или роја мрава. У таквом случају све ће зависити од сврхе креирања система. Институт Курцхатов је већ створио јединствени комплекс за стварање структура налик природи.