В этом году команде SciTeam выпал шанс съездить в Димитровград и посетить научно-исследовательский институт атомных реакторов, увидеть как там всё устроено и пообщаться с начальником реакторного исследовательского комплекса Алексеем Петелиным.
Интервьюер: Мариша Эрина.
Оператор: Александр Захарченко.
Монтаж и дизайн: Алла Пашкова.
Стенограмма: Елена Королёва.
Благодарим за поддержку
Anna Makunina
Евгений Цыкало
DemetriusXXI
Vladimir Kondratenko
Alexey Buzmakov
Mihail
Timofei
Ukharra
Владимир
Александр Чебукин
Сергей Будыкин
Вы тоже можете нас поддержать по ссылкам:
Привет! Вы на канале SciTeam.
Мы приехали в город Димитровград, чтобы посмотреть научно-исследовательский институт атомных реакторов. Это крупнейшее научно-исследовательское производство России, где мирный атом применяют в самых различных целях.
Интервьюер: Сейчас мы запишем короткое интервью с Алексеем Петелиным, начальником реакторного комплекса...
Алексей Петелин: Реакторного исследовательского комплекса ГНЦ РФ НИИАР. Потому что в нашем комплексе пять реакторных установок и два крест-энда.
Интервьюер: Сейчас в НИИАР, насколько нам известно, действует шесть экспериментальных реакторов. Какие исследования на них проводят?
Алексей Петелин: Действительно, шесть — шесть реакторных установок. Один из шести реакторов я бы всё-таки назвал опытным реактором — это реактор ВК-50, и его задача — показать эффективность использования кипящей реакторной установки. Это очень специфический реактор, и он работает в режиме атомной электростанции и станции теплообеспечения. Есть у нас быстрый опытный реактор на быстрых нейтронах Бор-60, его задача — проведение экспериментов для максимально быстрого набора повреждающей дозы различных материалов, которые используются в атомной технике: это и конструкционные поглощающие материалы, это и новые виды топлива по различным программам. Очень интересный реактор — петлевой реактор «Мир», его петлевые установки используются для того, чтобы обосновать, и обосновать в различных очень интересных режимах, работу топлива как для исследовательских реакторов, так и для энергетических установок. Здесь мы исследуем, как ведёт себя топливо, различные ТВЭЛы, в условиях при изменяющихся нагрузках: при набросах мощности, при набросах реактивности вплоть до понимания, как ведут себя различные дефекты, которые мы до испытаний искусственно наносим на ТВЭЛы. И благодаря этому реактору были решены чрезвычайно важные задачи, я просто назову отдельную специфическую задачу: это обоснование топлива ТВС квадрат. Это топливо российского дизайна, которое может работать в атомных электростанциях западного производства. Мой любимый реактор, на котором я начал работать и продолжаю улучшать его характеристики сегодня, — это реактор СМ. Это самый высокопоточный в мире на сегодня исследовательский атомный реактор с колоссальной цифрой по плотности нейтронного потока, я просто одну цифру назову — 5*10^15 нейтронов на сантиметр квадратный за секунду. И это универсальная установка, которая может решать любые задачи, которая ставит перед нами атомная наука: и испытывать материалы, в том числе и топливные, в различных режимах с различными теплоносителями, и эффективно получать практически любые самые разные изотопы и для промышленности, и для медицины. Ещё два реактора, о которых нужно сказать коротко, — это реакторы-спутники большого реактора СМ: это бассейновые реакторы РБТ-6 и РБТ-10-2. Они используют то топливо, которое уже поработало в реакторе СМ, и сейчас являются основными наработчиками такого пользующегося спросом изотопа, как молибден-99. Кроме этого, мы проводим там протекционное легирование различных материалов, кремния, например, и проводим целый комплекс научных материаловедческих программ.
Интервьюер: А где используется радиационно легированный кремний?
Алексей Петелин: Когда вы покупаете любой электронный девайс, вы не задумываетесь о том, какие полупроводники в нём работают. Вот как раз в микросхемах в этих сложных устройствах используется кремний, который прошёл обработку в реакторных установках. Процесс легирования — это процесс, когда под действием реакторного нейтронного излучения в материале нарабатываются атомы фосфора, который кардинально меняет полупроводниковые свойства, улучшает полупроводниковые свойства вот этого конкретного материала. То есть в любом телефоне есть легированный кремний.
Интервьюер: Немножко.
Алексей Петелин: Немножко, да, конечно, немножко кремния, который прошёл обработку в реакторах. Это электроника.
Интервьюер: Мне кажется, ещё нашим подписчикам будет интересно, что на этом реакторе синтезируют самый дорогой металл — калифорний, которого, насколько я помню, на сегодняшнюю дату до сих пор даже грамма на весь мир не насинтезировано.
Алексей Петелин: Ну да, да.
Интервьюер: Учитывая, что он производится всего в двух местах в мире, и в одном из этих мест мы сейчас находимся.
Алексей Петелин: Да, Вы совершенно правы, именно на этих двух аппаратах, которые имеют специфические свойства, имеют колоссальный нейтронный поток, и возможно со смыслом получать вот этот один из самых далёких трансурановых или трансплутониевых элементов — калифорний-252. Но для наших учёных это не предел, мы сегодня работаем вместе с коллегами из Объединённого института ядерных исследований в Дубне с командой академика Оганесяна по программе синтеза сверхтяжёлых элементов, и вот сейчас в реакторе СМ идёт наработка тяжёлых изотопов берклия, из которых будут сделаны мишени, при воздействии на которые тяжёлыми ионами на ускорителе в Дубне мы надеемся получить следующие сверхтяжелые элементы. Последний открытый на сегодня, по-моему, сто восемнадцатый, элемент — оганесон — будет не последним, и мы свою лепту в этот сложный процесс тоже внесём.
Интервьюер: Будем ждать. А есть какие-то исследования, которые сейчас не удаётся проводить из-за каких-то ограничений в бюджете? То есть может быть такое, что пришли люди и сказали: «Без ограничений, что бы Вы хотели сделать, какой эксперимент провести?».
Алексей Петелин: Если бы сейчас [были], наверное, не очень большие деньги, я бы их потратил вместе с членом-корреспондентом Академии наук Серебровым Анатолием Павловичем — он работает в ПИЯФ в Петербурге — я бы их потратил на следующий этап эксперимента «НЕЙТРИНО». Здесь вот, на реакторе СМ, уже достаточно давно, десятый год вместе с Анатолием Павловичем мы проводим эксперимент по поиску осцилляций антинейтрино в стерильное состояние. Я не знаю, насколько Вы в курсе, наверное, не очень, но Вы точно знаете из курса школы, что существует такая маленькая-маленькая, практически невесомая, частичка, которая называется нейтрино, которая пронизывает всё на свете и нас с Вами. И на сегодня таких частичек три сорта: это мюонное, тау- и электронное нейтрино.
Интервьюер: Всё так.
Алексей Петелин: Но три вида нейтрино объясняют не всю картину современной физики, и были выдвинуты гипотезы, что существует ещё один вид нейтрино — так называемый стерильный, точнее, стерильное антинейтрино, которое не регистрируется в принципе современными средствами. И для того, чтобы показать, что этот эффект имеется, есть четвёртый вид нейтрино, как раз можно использовать установки типа нашего реактора СМ. Почему? Потому что он имеет колоссальную плотность нейтронного потока, колоссальное количество реакций деления в единицу времени, и к активной зоне этого реактора можно достаточно близко подобраться. Вот мы смогли подобраться с нашим детектором в эксперименте — называется эксперимент «НЕЙТРИНО-4» — на расстояние примерно пять метров от фактически точки рождения электронного нейтрино. А теория говорит, что на расстоянии от пяти до двенадцати, ну, может, шестнадцати метров есть определённые изменения в неправильности в кривой распределения. То есть распределение нейтрино от расстояния не зависит напрямую, а кривая носит сложный характер. Такие измерения мы провели, и есть уже серия публикаций, одна из которых называется «Первые наблюдения эффекта осцилляций». Этот эффект уже на грани обнаружения, об этом заявлено, но для того чтобы окончательно убедить учёный мир в том, что этот эффект есть, нам нужно улучшить качество нашего детектора и снизить погрешность наших измерений. Как это делать, мы знаем, и вот если бы были деньги, я бы их потратил на усовершенствование этого эксперимента, и тогда Нобелевская премия была бы наша.
Интервьюер: Можно в шутку сказать, что Вас отделяют от Нобелевской премии пять метров.
Алексей Петелин: Это серьёзно, да. Мы надеемся сделать этот большой шаг.
Интервьюер: Помимо энергетической промышленности, где применяются синтезируемые сейчас на реакторах НИИАР изотопы? Потому что мы много слышим о применении в медицине, можно об этом чуть-чуть подробнее?
Алексей Петелин: Ну конечно, можно. Я, конечно, не медик, но знаю, что те изотопы, которые делаем мы, чрезвычайно нужны именно в этой медицинской сфере, и самым ярким примером здесь может быть изотоп йода-131, который абсолютно и навсегда излечивает больных онкологическими заболеваниями после операционного вмешательства. Если у человека есть, не дай бог, какие-то метастазы, приём препаратов йода-131 убивает сто процентов все больные клетки. И человек после этого лечения может полностью восстановить свою работоспособность и жить абсолютно долгие годы как обычный полноценный член общества, но принимая периодически определённый препарат. Очень эффективен йод-125, тоже примерно такой же направленности. Целый ряд изотопов помогает убить злокачественные клетки при использовании, например, в гамма-пушках, в гамма-установках. Жёсткое излучение кобальта-60, который мы получаем здесь, с очень высокой активностью при использовании в гамма-пушках, в гамма-ножах — излечивает людей от очень тяжёлых онкологических форм. И таких примеров огромное количество.
Интервьюер: Я бы хотела спросить — полушуточный вопрос — когда будет возможна управляемая термоядерная реакция?
Алексей Петелин: Не могу не начать издалека.
Интервьюер: Почва благодатная.
Алексей Петелин: Да, почва очень благодатная, разговоров очень много, международная программа ИТР работает, и мы работаем в этой программе. Вы знаете, наверное, из сообщений прессы, что буквально неделями назад начался монтаж блоков диверторной защиты на реакторе во Франции, где строится теперь термоядерный реактор. Строит его международный консерциум, и Россия в нём участвует. Так вот, поведение под воздействием облучения этой диверторной сложной стенки, которая будет удерживать плазму в новом реакторе, изучалось вот здесь, на реакторе СМ много лет тому назад. Мы при непосредственном моделировании наброса мощности с той амплитудой, с той частотой, как это будет происходить в будущем реакторе, эту тему отработали. Это была составляющая наша, российская, российский вклад в эту большую задачу. Были ещё и другие работы в ИТР, так что мы к этому тоже причастны. Надеюсь, ответ на вопрос Вы получите, и мы все получим, после того как реактор будет запущен.
Интервьюер: Очень надеемся это увидеть при жизни, и чтобы действительно всё заработало.
Алексей Петелин: Солнышко, наверное, когда-то загорится, и мы будем счастливы.
Интервьюер: Да. И последний вопрос. Возможно, это интервью кого-то вдохновит пойти учиться, заниматься мирным атомом. Какие места для обучения Вы бы порекомендовали?
Алексей Петелин: Вы знаете, достаточно много сильных кафедр сейчас в нашей стране. Я не хочу ставить на первое место какой-то отдельный вуз, но поскольку я заканчивал физико-технический факультет Уральского политехнического института, там замечательные специалисты. Замечательные специалисты в МИФИ, в МЭИ, ну, о Бауманке говорить не приходится, там специалисты очень высокого класса. Отдельно хочу сказать о МИФИ и о нашем филиале: у нас в Димитровграде есть Димитровградский филиал «большого» МИФИ, и каждый год у нас порядка десяти — может быть, чуть больше, может быть, чуть меньше — специалистов заканчивает профильные кафедры, связанные с атомной энергетикой. Ребята, которые живут в Мелекессе, идут на эти кафедры, и мы их принимаем к себе на работу. К нам приходят на работу, кстати, и выпускники университетских кафедр, казалось бы, не совсем профильных, но ребята после окончания, скажем, Ивановского университета, или университета в Ростове-на-Дону присылают к нам заявки, мы берём их на практику, может, что-то из них и получится.
Интервьюер: Спасибо большое за это интервью. Я очень надеюсь, что наши подписчики узнали что-то новое, возможно, эта информация сподвигнет их почитать что-то ещё про мирный атом, потому что сфера действительно интересная, перспективнейшая, и просто распространяется буквально на всю нашу жизнь. Спасибо!
Алексей Петелин: Спасибо Вам!
