От космической защиты Земли до жидкосолевых реакторов

Космическую защиту Земли, взрывные процессы, лазерный термоядерный синтез, жидкосолевые реакторы и многое другое обсудили в РФЯЦ-ВНИИТФ на XIV Забабахинских научных чтениях. Международный форум собрал около 400 участников из России, США, Китая и Казахстана.

Неидеальная структура

В секции «Космическая защита Земли, высокоинтенсивные процессы, турбулентность» дискуссии вызвал доклад о явлениях неидеальной кумуляции, представленный ведущим конструктором Института теоретической и прикладной механики им. Христиановича СО РАН Егором Брагунцовым. Выводы ученого расходятся с общепринятыми представлениями о кумуляции. По словам сопредседателя секции Владимира Ногина, новый подход позволяет объяснить многие явления, которые раньше были непонятны: в частности, мелкие изменения в структуре материала, включения, примеси сильно воздействуют на пробивную способность кумулятивной струи — ​это важный вывод, который пригодится в проектировании.

Добавка для взрыва

В секции «Взрывные и детонационные явления» выделялась работа инженера научно-инновационного направления Кемеровского гос­университета Антона Зверева «Роль фотохимических процессов в лазерном инициировании энергетических материалов». «Мы пытаемся найти подходы, позволяющие перевести взрывчатые вещества в более чувствительное состояние при взаимодействии с фотоактивной добавкой, — ​отметил Антон Зверев. — ​Используем опыт фотохимии и фотокатализа. Наши результаты являются передовыми в области фотохимического зажигания энергетических материалов, если судить по открытым источникам. Надеюсь, кроме устройств зажигания наши исследования будут полезны в устройствах детектирования взрывчатых, экологически опасных и ядовитых веществ и расширят фундаментальное понимание фотохимических процессов».

Быстрые электроны

В секции, посвященной явлениям в плотной плазме, старший научный сотрудник Института прикладной математики им. Келдыша РАН Павел Кучугов выступил с докладом «Особенности переноса энергии быстрыми электронами в сферической мишени лазерного термоядерного синтеза прямого облучения». «Я представил аналитические оценки и численные расчеты влияния быстрых электронов на эффективность сжатия и горения термоядерных мишеней прямого облучения, — ​рассказал Павел Кучугов. — ​Интересно, что быстрых электронов, которые негативно влияют на коэффициент усиления, на самом деле меньше, чем ожидалось. Считается, что 1 % лазерной энергии переходит в быстрые электроны — ​достаточно много. По нашим оценкам, всего 12 % этого 1 % отрицательно влияют на эффективность имплозии».

Топливо — на атомы

В секции «Свойства веществ при высокоинтенсивных процессах» особого внимания заслуживает работа научного сотрудника Объединенного института высоких температур РАН Лады Колотовой «Атомистическое моделирование процесса образования дефектов в сплаве уран-молибден при пролете осколка деления». Этот сплав — один из кандидатов на роль топлива для реакторов на быстрых нейтронах. Для обоснования эффективности и безопасности ядерных реакторов необходима информация о структуре ядерного топлива и его поведении при облучении. «Мы исследовали методом молекулярной динамики структуру сплава урана с молибденом и процессы, которые в нем происходят при изменении температуры и облучении быстрыми тяжелыми ионами, осколками деления урана, в реакторах», — ​рассказала Лада Колотова.

Расплав солей против минорных актинидов

Сопредседатель секции «Научные основы ядерной энергетики, контроль ядерных материалов и водородная безопасность» Инга Макеева отметила доклад научного сотрудника ВНИИТФ Михаила Белоногова о расчетных исследованиях трансмутации минорных актинидов в жидкосолевом реакторе по модельной системе: «На основе расчетных исследований концентрация минорных актинидов в топливе подобрана так, что их утилизация действительно происходит. Как известно, у минорных актинидов длительный период полураспада, их нужно хранить тысячелетиями. То, что удалось найти решение этого вопроса, очень важно. Теперь дело за химиками-технологами».

Расчет в 3D

В секции «Численные методы, алгоритмы, программы и точные решения» большинство докладов представляли сотрудники снежинского и саровского ядерных центров. Большой интерес вызвал доклад ведущего научного сотрудника РФЯЦ-ВНИИЭФ Андрея Воропинова «Алгоритмы мелкозернистого распараллеливания в методике ТИМ‑3D». Методика ТИМ‑3D используется во ВНИИЭФ для расчета задач механики сплошной среды на неструктурированных лагранжевых сетках. «Я с этим докладом выступал в Ростове-на-Дону на конференции «Параллельные вычислительные технологии». На Забабахинских научных чтениях уровень работ существенно выше и больше специалистов в этой области. Я приехал в Снежинск, чтобы познакомить со своими работами заинтересованных людей и получить отклик», — ​сказал Андрей Воропинов.

Роберт Рейновски

Научный сотрудник, Лос-Аламосская национальная лаборатория

— В своем докладе «Методы и технологии неразрушающего анализа для обеспечения сохранности ядерных материалов» я отмечал, что нужно заострить внимание и делиться информацией по детекторам и технологиям детектирования. В первую очередь это представляет интерес не для широких масс, а для определенного сообщества, которое занимается этим вопросом.

Александр Мокеев

Доцент, Казанский национальный исследовательский технологический университет

— Я в пятый раз приезжаю на Забабахинские чтения. Впервые побывал здесь в 2003 году. С тех пор заметно вырос уровень конференции. Было очень интересно послушать доклад Вадима Симоненко, посвященный изучению метода газодинамического разрыва нефтяного пласта для увеличения нефтеотдачи. Татарстан — нефтяной регион. Одним из направлений работы нашей кафедры является разработка технологий и технических средств для интенсификации добычи нефти с применением энергонасыщенных материалов. Поэтому нам важно знать о результатах исследований, проведенных специалистами РФЯЦ-ВНИИТФ, о влиянии энергии сгорания пороховых зарядов на характеристики пластов и дебиты нефтяных скважин.