Валерий Левченко — генеральный директор ЭНИМЦ «Моделирующие Системы».
К научным знаниям нужна политическая воля (03.06.2014)
Энергоблок с быстрым реактором БН-800, который вот-вот будет пущен в эксплуатацию, является практическим воплощением научной и инженерной мысли, технологического уровня развития нашей страны, достигнутых в атомной энергетике за 60 лет ее существования. Параллельно с подготовкой к пуску БН-800 идет отладка тренажера БН-800, разработанного обнинским инновационным предприятием «Моделирующие системы» и выполненного в кооперации с рядом предприятий Росатома . Мы беседуем с директором ЭНИМЦ «Моделирующие системы» Валерием Алексеевичем Левченко.
- Валерий Алексеевич, БН-800 -, можно сказать, вершина, достигнутая в развитии атомной энергетики. И он тоже, как и Первая АЭС, и вся атомная энергетика мира, родом из Обнинска, который, в свою очередь, и появился благодаря началу эпохи мирного атома…
- Наш город начинался все же не с мирного атома, а с военного, с лаборатории «В», работавшей в рамках атомного проекта СССР. А атомная станция появилась в пику политических решений. В те времена холодной войны наша страна сделала первый шаг к мирному применению ядерных технологий. Таким образом, к инженерным решениям добавили политическую «надстройку», и получился потрясающе интересный проект. Конечно, в то время никто и представить себе не мог, что ядерная энергетика найдет такое широкое применение. Ни тогда, ни сейчас недостатка в традиционных энергоносителях не было и нет. Так что не экономикой было продиктовано решение строить АЭС, а именно политикой. А в итоге вот уже 60 лет мы наблюдаем бурное развитие атомной энергетики не только у нас, но и во всем мире.
Что касается роли Обнинска, то сегодня, в отличие от тех времен, он далеко не в лучшей форме. Мы наблюдаем, по сути, ликвидацию ряда базовых институтов города как самостоятельных единиц: сначала ИАТЭ, затем ФЭИ, теперь МРНЦ, который становится филиалом института им. Герцена. А ведь они по масштабам несопоставимы. Институт в Обнинске – мощнейший, всемирно известный научный центр, а Институт им.Герцена – один из многих. Не хочу умалять его достоинств – наверняка там прекрасные специалисты, хороший уровень медицины. Но это совсем другой масштаб. Результат нетрудно спрогнозировать: как известно, любой филиал обеспечивается по остаточному принципу, а значит, МРНЦ ждет кадровый дефицит, умирание научных школ, утрата научных заделов, превращение в рядовое медицинское учреждение, каких сотни. И, думаю, что это тоже политическое решение. Самое печальное, что оно фактически направлено на уничтожение научных школ. Можно построить самые современные здания и сооружения, можно оснастить их по последнему слову техники. А вот научные школы так просто не создашь, даже вложив в это огромные деньги. На их создание потребуются годы, а то и десятилетия.
- Но сегодня, в век компьютерных технологий, многое за человека может выполнить «машина». Вы как раз и занимаетесь моделированием различных реакторных процессов, разрабатываете на этой основе программные продукты, можете на основе математических моделей спрогнозировать развитие тех или иных ситуаций, их последствия. Так почему до сих пор человечество не воспользовалось компьютерным моделированием для создания реакторов нового поколения, энергетики будущего, продолжает биться над созданием, например, того же «Токамака»?
- Да, действительно существует множество компьютерных программ и технологий, которые позволяют рассчитывать процессы, в том числе, в реальном времени, вплоть до моделирования ядерного взрыва, работы любой ядерной установки, станции в целом. И в этом нет никаких проблем, кроме затрат времени и машинных ресурсов. Так называемые программные коды бывают весьма сложные, насыщенные, наукоемкие. Но любой код может выполнять моделирование или расчет лишь в пределах тех знаний, которые были заложены. И ничего нового сам компьютер предложить не может. Великое заблуждение в том, что при мощнейших вычислительных ресурсах и современном развитии математики, физики можно смоделировать что угодно и получить новые знания. Нет. Можно перебрать на базе существующих знаний, уравнений, технологий, подходов великое множество вариантов, найти оптимальное решение, можно сделать массу инженерных расчетов, но получить новое знание, к сожалению, нельзя. И чтобы двигаться дальше, кто-то должен заниматься фундаментальной наукой, кто-то — прикладной, получать эти новые знания, формализовать их, закладывать в программные коды. И тогда мы получим новое качество, которое на ступеньку будет лучше предыдущего. Поэтому когда мы ликвидируем НИИ, мы, прежде всего, понижаем качество российской науки: ликвидируются научные школы, уходят старые специалисты и не приходят новые, не создаются научные заделы и так далее.
- То есть, в тренажеры для АЭС, которые разрабатываете, уже заложены знания, полученные в фундаментальной и прикладной науке?
- Серьезная работа над созданием тренажера БН-800, которая нами проделана – уникальна, как уникален и сам энергоблок БН-800 – он есть только у нас, в России, в единственном экземпляре, и аналогов в мире нет. Наш партнер-соисполнитель ВНИИАЭС является генеральным поставщиком АСУТП – автоматизированной системы управления технологическим процессом в этом тренажере, и она в точности, один в один, повторяет реальную, по сути, и является реальной, отражающей всю физику процессов, технологий. Сейчас мы находимся в стадии отладки тренажера для энергоблока БН-800. Оборудование, изготовленное Уральским электромеханическим заводом, уже поставлено на станцию. И до сентября мы должны полностью выполнить всю наладку. Следующим нашим шагом после этого проекта станет создание уже полномасштабного тренажера, срок сдачи которого – конец 2016 года.
Так вот уникальные технологии, заложенные в БН-800 – это результат развития «быстрого» направления, основанного в Обнинске А.И.Лейпунским, создавшим в свое время научную школу быстрых реакторов в ФЭИ и на долгие годы вперед обеспечившим лидерство нашей страны в технологиях быстрых реакторов. Представьте, сколько знаний, труда ученых заложено в эти технологии, воплощавшиеся в серии быстрых реакторов: БР-2, БР-5, БР-10, БОР-60, БН-350 в Казахстане, который сейчас снят с эксплуатации, БН-600 и, наконец, БН-800. За это время и технология работы с теплоносителем натрием, который так пугает зарубежных специалистов, доведена до совершенства, и в этом Россия тоже уникальна. «Быстрое» направление породило целую плеяду выдающихся ученых, крупных специалистов, обеспечивалась передача знаний из поколения в поколение. Если сейчас все это развалить, люди уйдут, связь научных поколений прервется, знания будут потеряны…
- «Моделирующие системы» тоже специализируются на «быстром» направлении, создавая тренажеры для быстрых реакторов?
- Мы смотрим в перспективу. А быстрые реакторы — наиболее перспективны, если смотреть в будущее, поскольку единственные способны воспроизводить топливо. Сегодня реакторы работают на уране-235. В недалеком будущем его природные запасы закончатся, останутся те, добыча которых совершенно нерентабельна. Встанет вопрос – что делать дальше? Конечно, может появиться новая технология, например, тот же «Токамак». Но пока ее не видно. Так вот БНы единственные в состоянии нарабатывать топливо в промышленных масштабах. Вторая особенность БНов в том, что они работают без давления, и третья — они способны дожигать осколки деления после тепловых реакторов, то есть переводить их в стабильное состояние. На этом их свойстве основана концепция замыкания ядерного топливного цикла. Она заключается в том, что отработавшее ядерное топливо тепловых реакторов можно загрузить в быстрые реакторы, «выжечь» опасные долгоживущие изотопы и использовать невыгоревшие делящиеся материалы из тепловых реакторов в качестве топлива для быстрых реакторов, тем самым уменьшая суммарный баланс активности на Земле.
- То есть, физика процессов известна, первый в мире промышленный быстрый реактор БН-600 уже 40 лет успешно работает. Так почему было сразу не заложить технологию ЯТЦ в следующий проект быстрого реактора — БН-800?
- Кстати, тренажер для БН-600 тоже мы разработали. Так вот кроме физики нужна еще и технология, а с ней проблемы. Теоретически все ясно. Но что значит загрузить в БН отработавшее ядерное топливо тепловых реакторов? Его надо переработать, подготовить для загрузки в быстрый реактор. А оно высокоактивное, работать с ним чрезвычайно трудно, необходимо автоматизировать, роботизировать все эти процессы. К тому же, придется «вклиниваться» в уже существую технологию переработки топлива. Конечно, это дорого, возникают вопросы надежности, радиационной безопасности. Так что идей по этому поводу много, но реальной технологии пока нет. И эти идеи по реализации замкнутого ядерного топливного цикла планируется обкатывать в промышленном масштабе на БН-800.
- Вы включены в проблему замыкания ядерного топливного цикла?
— Пока у нас такой задачи нет, но в теоретическом плане – да. Неоднократно публиковали научные работы в соавторстве Юрием Алексеевичем Казанским, Дмитрием Анатольевичем Клиновым и другими.
- Какие еще интересные проекты реализуете в настоящий момент?
- Заканчиваем разработку концепции маленькой реакторной установки в 30 мегаватт тепловых для производства электроэнергии. Она предназначена для удаленных поселений, не включенных в единую энергосистему, и сможет обеспечить локальное электроснабжение, например, где-нибудь на острове. Мощности 10 мегаватт электрических вполне хватит, чтобы обеспечить электричеством поселок до 1000 домов. Заказ на концептуальную разработку такой установки поступил от Росатома. А дальнейшая реализация этого проекта будет зависеть, опять же, от политической воли.
- Можно ли говорить о научной школе «Моделирующих систем»?
- Да. Мы берем и студентов, и аспирантов, особо талантливых стараемся оставить. Сейчас это стало делать гораздо сложнее, чем ранее. Если раньше занятие наукой обеспечивало карьеру и поток был более ощутимым, то сейчас приверженность науке не гарантирует карьерного роста. Серьезную конкуренцию составляет Москва с ее чрезвычайно емким рынком труда. А из «конфеток», которые бы заставляли оставаться, пожалуй, единственной служит аспирантура, да и то лишь для тех молодых людей, кто видит себя в науке, чувствует свой потенциал. И такие у нас есть.
- А как Вы сами пришли в атомную энергетику и чем она Вас до сих пор привлекает?
–Как и большинство наших сегодняшних сотрудников – из ИАТЭ, где был назначен руководителем лаборатории, будучи еще студентом-дипломником. Не могу не упомянуть в связи с этим заведующего кафедрой «Расчет и конструирование реакторов» Александра Александровича Лукьянова, ныне покойного. Это был человек глубочайшей эрудиции, почетный профессор множества зарубежных университетов, который при этом не признавал никаких авторитетов и мог явиться к министру в свитере, джинсах, кроссовках и с неизменной трубкой, что, конечно, на фоне сопровождавших его чиновниках в костюмах и галстуках вызывало шок. Яркая самобытная личность, он для меня олицетворял тот тип научного руководителя, который притягивает к себе молодежь, вокруг которого и создаются научные школы.
А что касается привлекательности атомной энергетики, то ей просто нет альтернативы. Можно поставить «ветряки» и закрыть этими технологиями какую-то часть потребностей гражданского населения, и то не везде и не всегда. А использовать их в промышленных масштабах нереально. Возьмем, к примеру, соседний с нами Новолипецкий металлургический комбинат. Представляете, сколько «ветряков» ему понадобится? Так что будущее – за атомной энергетикой, основа которой была заложена в 1954 году с пуском первой в мире атомной электростанции, вместе с которым перед человечеством открылось целое направление – перспективное и экономически выгодное.
| Персональные страницы |
