ОРЕАНДА-НОВОСТИ. В прошлом году вышло несколько отчётов, рассказывающих о тяжёлом и со временем ухудшающемся состоянии российской науки. Самый большой резонанс в СМИ вызвал отчёт аналитической компании Thomson-Reuters, отмечающий отставание России в научной сфере не только от США и Европы, признанных лидеров, но и от Китая, Японии, а также, по некоторым показателям, от других стран БРИК.  Но хочется верить, что наука в России начинает поднимать голову. Если и не везде, то, по крайней мере, в узловых пунктах развития отечественной науки. И для этого есть свои основания.

Сейчас все страны делают кооперативную науку. Невозможно делать её в одной стране в таких масштабах, когда это требует миллиарды и миллиарды долларов. И сегодня мировой  научный ландшафт невозможно представить без России – наших идей, экспериментов и финансового участия.

На данный момент в мире реализуется, как минимум, 5 крупнейших международных проектов, которые претворяются в жизнь усилиями нескольких стран. И в каждом Россия играет ключевую роль. Это Большой адронный коллайдер в центре европейских ядерных исследований CERN в Швейцарии. Это ускоритель тяжёлых ионов FAIR в Дармштадте, в Германии. Это строительство термоядерного реактора ITER во Франции, прообраза искусственного Солнца. Это строительство на территории РФ экспериментального термоядерного реактора "Игнитор". Это создание Рентгеновского лазера на свободных электронах XFEL в научном центре DESY в Гамбурге. 

Про Большой адронный коллайдер и так уже немало сказано - это установка, которая нацелена на изучение физики элементарных частиц, физики высоких энергий с вполне конкретной целью - открытие бозона Хиггса. Но существует огромный раздел науки, исследующий частицы с более низкими энергиями, но с большими массами. То есть тяжёлые ионы. В первую очередь это квантовая электродинамика, релятивистская ядерная физика и изучение плотной барионной материи и кварк-глюонной плазмы. Если проще - создание и изучение звёздной материи в лаборатории. Дело в том, что при столкновении тяжёлых частиц возникает удивительное состояние материи, которое реализуется только в звёздах.

Для изучения этих явлений в октябре прошедшего года в Висбадене девять государств, включая Россию, подписали конвенцию о создании нового ускорительного центра FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research in Europe). Всего же в проекте предполагается участие шестнадцати государств.

Новый ускорительный комплекс создаётся в Дармштадте, в GSI (Общество по исследованиям с тяжёлыми ионами). Он включает как существующий ускорительный комплекс GSI, так и новый проект FAIR. В результате, как планируют учёные, они получат тщательно спроектированную конфигурацию связанных между собой установок для ускорения и накопления пучков частиц высокого качества и получения новых частиц, рождающихся при бомбардировке пучками мишеней, для широкого круга экспериментов. В международной исследовательской программе примут участие около 3000 исследователей со всего мира. Целью экспериментов является изучение фундаментальной структуры материи и того, как эволюционировала Вселенная - с момента своего зарождения до сегодняшнего её состояния.

Работая в международных коллаборациях, учёные будут изучать экзотические формы материи - от частиц, которые никогда не существовали в природе, до необычных ядер, которые существуют очень короткое время только в плотных сердцевинах взрывающихся звёзд.

Участие в ФАИР даст России возможность в течение длительного времени получать новые уникальные знания о структуре и свойствах материи и высоких плотностях энергии в веществе, необходимые для решения задач создания научно-технологической базы атомной энергетики нового поколения, а также для расширения сферы использования ядерных технологий и поиска перспективных способов использования энергии атомного ядра. Российские специалисты приняли участие в работе над проектом практически с самого начала этих работ.

Два других инновационных проекта –  это экспериментальные термоядерные ректоры типа "токамак". Слово "токамак" - сокращение от "тороидальная камера с магнитными катушками".

Про ИТЭР мы уже писали. Но не менее интересным выглядит проект "Игнитор" - это двусторонний, российско-итальянский проект экспериментального токамака. В основе реактора лежит технология горящей плазмы. Станция представляет собой компактный токамак с большой индукцией магнитного поля и разработана для изучения условий протекания термоядерной дейтерий-тритиевой реакции. Это реакция, которая является самоподдерживаемой и требует для своего старта меньшей температуры, нежели другие реакции, из-за чего её рассматривают как базовую для первого поколения промышленных термоядерных реакторов. Предполагается, что реактор будет всего 1,3 м по внешнему радиусы и при этом сможет вырабатывать энергию до 90 МВт. Срок эксплуатации "Игнитора" составит 10 лет.

О стоимости проекта не сообщается, а для его сооружения выбран комплекс советского токамака ТСП (токамак с сильным полем) в Государственном научном центре Российской Федерации Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований (ГНЦ РФ ТРИНИТИ), г. Троицк, Московская область.

Однако против термояда в целом решительно выступают экологи, и у них есть веские причины для этого. Сегодня термояд и токамаки, по сути, превратились в инструмент получения огромных субсидий на "перспективные" исследования, отмечают экологи общественной организации "Беллона". Очевидно, что участникам термоядерных проектов выгодно представлять их не как тупиковую ветвь исследований, начатых 60 лет назад, а как что-то "инновационное" (научное сообщество ещё в прошлом веке разделилось на две несогласные части: одни уверены, что никакого холодного термояда нет и не может быть, а другие надеются, что найден чистый и практически неисчерпаемый источник энергии).

Между тем в Гамбурге в научном центре DESY (Deutsches Elektronen-Synchrotron) проходит строительство одного из самых мощных в мире рентгеновских лазеров на свободных электронах, который может и должен стать изумительным инструментом для нанотехнологий. В основе лазера на свободных электронах XFEL также лежат работы советских физиков. Стоимость XFEL - миллиард с лишним евро, у Германии - 50%, у России - 25%, у 12 европейских стран - ещё 25%. 

Использование этого лазера сулит революционные прорывы во многих областях науки. Учёные смогут заснять протекание химических реакций, точно определить атомную структуру молекул, "схватить" трёхмерные детали нанокосмоса. Такой лазер позволит решать задачи, которые до сих пор были недоступны, например, исследовать структуру белков, что поможет открыть огромные возможности в медицине, генетике, биологии – в частности, подходы к новым технологиям создания новых лекарств, причины неизлечимых пока недугов. Лазер на свободных электронах на сегодня, возможно, идеальный инструмент для нанотехнологий. Он способен регистрировать процессы, которые происходят в наномире, на атомарном уровне. Это открывает огромные возможности для изучения химических и физических процессов в молекулах, а также при создании новых материалов и наноструктур.

Всё это уникальные, очень сложные, дорогостоящие проекты, они немыслимы без интеллектуального вклада наших учёных. Но и кроме мировых проектов в России реализуются собственные.

Так, например, хорошие коммерческие перспективы имеет проект энергоблока малой мощности с реактором на быстрых нейтронах со свинцово-висмутовым теплоносителем. АЭС будет собираться по модульному принципу, т.е. компоненты изготавливаются на заводе, перевозятся и монтируются на месте.

Заместитель гендиректора Росатома Пётр Щедровицкий отмечает: "Это реактор мощностью сто мегаватт. Он должен быть пущен через пять-шесть лет. В этом году мы завершаем проектные работы. Интерес к проекту очень большой, потому что средняя и малая мощность реакторов востребована рынком во многих регионах мира. Есть аналогичные разработки, которые ведутся в ряде стран, но мы их серьёзно опережаем. Не только по свинцово-висмутовому направлению, но вообще по малым реакторам на быстрых нейтронах".

На самом деле коммерческие возможности АЭС с реактором СВБР-100, аналоги которого давно и успешно работают на отечественных подводных лодках, куда шире. Один из инициаторов и вдохновителей идеи массового применения реакторов на быстрых нейтронах со свинцово-висмутовым теплоносителем - известный предприниматель Олег Дерипаска - называет АЭС с реактором СВБР-100 "батарейкой промышленных масштабов". Её можно применять где угодно и для чего угодно - для выработки электроэнергии, тепла, опреснения воды, производства водорода. Уже сейчас, по оценкам МАГАТЭ, мировая потребность в реакторах малой и средней мощности (100-400 МВт) до 2040 года составляет 500–1000 блоков. Суммарная ёмкость этого сегмента рынка оценивается в 300-600 млрд долларов.

Есть и другие интересные проекты в области энергетики. Председатель правления ОАО "РусГидро" Евгений Дод на комиссии по модернизации, прошедшей в конце января, привёл примеры: "Генерация с использованием ортогональных турбин. Такой вид турбин интересен и для волновой энергетики, и для приливной, и для ветровых станций, и для гидростанций с малым напором. Новейшая разработка, которая буквально в том году была запатентована, - это волновая станция новой конструкции. В ней энергия вырабатывается воздушной турбиной, а волна выступает в роли поршня. Такая система весьма проста, эффективна, легко изготавливается и имеет большой спрос на рынке. Первый пилотный проект будет установлен под Мурманском, а второй – буквально в следующем месяце мы подписываем контракт с нашими чилийскими партнёрами по установке экспериментальной модели в Чили. Несколько лет назад нашим сотрудникам удалось радикально повысить КПД ортогональной турбины с 37 до 72%, сделать её многоярусной, и они применимы для ветроэнергетики и низконапорных станций".

Кроме того, Евгений Дод сообщил, что ОАО "РусГидро" совместно с "Ростехнологией" создаёт совместное предприятие с немецким концерном "Сименс" по производству ветрогенератов. СП должно выйти на выпуск 500 МВт ветроустановок в год. Их использование планируется в крупном ветропарке "Нижняя Волга".

Но энергетика – не единственная сфера. Примером использования атомных технологий в медицине стал проект производства молибдена-99 для лечения тяжёлых заболеваний. В апреле этого года Россия планирует начать его товарные поставки на мировой рынок. Несколько лет назад в мире наметился определённый дефицит этого материала. Поэтому была запущена программа по его производству в Институте атомных реакторов в городе Димитровграде. Осенью прошлого года в Канаду отправлена первая партия сертифицированного молибдена. Канадские специалисты положительно оценили российский продукт.

В числе других инновационных проектов – создание принципиально нового томографа. Такая досмотровая техника необходима для борьбы с терроризмом, с её помощью проверяются крупногабаритные грузы и выявляются запрещённые вещества и предметы. Растёт спрос на российские технологии для решения экологических проблем – очистки газов и сточных вод, переработки бытовых отходов. Совместно с Роскосмосом госкорпорация участвует в создании космического транспортно-энергетического модуля. Новая ядерная энергоустановка обеспечит подлинный прорыв в космонавтике, обещают эксперты.

Хочется верить, что в ближайшие годы мы, действительно, выйдем на прорыв. И слово "инновация" не останется просто словом.

Айвар Деветьяров, Ореанда-Новости

Читайте также:

Пожар в Перми: на ошибках не учатся

Главная проблема российского образования - бумажные дневники

Дорогие дороги: водителей ждёт ужесточение наказаний

Египет: власти стараются, туристы уезжают