Наука - практике

О человеческих отношениях и специальных сталях,

или Проект МАГАТЭ CRP-1575

Завершается работа по организованному МАГАТЭ исследовательскому проекту "Разработка, характеризация и испытания материалов, используемых в ядерной энергетике, на нейтронных пучках". В нем вместе с ЛНФ ОИЯИ участвовали научные организации 18 стран Европы, Азии, Северной и Южной Америки, Австралии. Для подведения итогов проделанной работы и обсуждения возможных перспектив участники проекта собрались на совещание в Дубне. Два предыдущих координационных совещания по этому проекту проходили в 2010 году в Вене и в 2011-м в Пекине.

Участников совещания приветствовал вице-директор Института М.Г.Иткис, который познакомил их со структурой и основными научными направлениями ОИЯИ. Директор ЛНФ В.Н.Швецов пояснил дубненским журналистам задачи этого мероприятия. Один из видов деятельности МАГАТЭ - координация исследовательских проектов, финансирование которых в основном осуществляется научными центрами, МАГАТЭ только ставит цель и координирует ход проекта. Главная задача этого проекта - исследования конструкционных материалов (в основном сталей и сплавов на основе циркония), используемых в сегодняшней ядерной энергетике, а также развитие некоторых новых экспериментальных методик, в частности нейтронной томографии.

Один из вопросов, возникших у участников проекта после выступления координатора от МАГАТЭ Д.Ридикаса, был связан с событиями на АЭС в японском городе Фукусима: как они повлияли на ситуацию с исследовательскими реакторами в мире? Несомненно, повлияли, - последовал ответ, - особенно в плане пересмотра и дополнительного анализа правил безопасности, которые будут корректироваться. Но в целом ситуация с исследовательскими реакторами не изменилась. Для нашей газеты Д.Ридикас отметил: "Это важный проект, он помогает разрабатывать новые материалы для ядерной энергетики, используя технику современных нейтронных исследований. ЛНФ ОИЯИ, где недавно был введен в эксплуатацию модернизированный реактор ИБР-2, сегодня стоит на одном уровне с ведущими нейтронными центрами в США, Японии, Корее, европейскими лабораториями. Соответственно, выбор ОИЯИ, одного из важнейших участников этого проекта, для проведения координационного совещания был вполне естественным".

Председатель оргкомитета совещания А.М.Балагуров (ЛНФ): Элементы конструкции и корпуса реакторов испытывают сильнейшее воздействие радиации и имеют ограниченный срок службы. Его необходимо увеличивать, и идеи, как это сделать, есть. Основная надежда связана с использованием новых специальных сталей, их принято называть ODS-стали. Повышенное сопротивление этих сталей воздействию радиации определяется внедренными в них мелкодисперсными частичками - оксидами переходных или редкоземельных металлов. Эти материалы появились сравнительно недавно, и нужно подробно изучить их свойства, реакцию на облучение, их службу при повышенных температурах. Методы рассеяния нейтронов: дифракция, малоугловое рассеяние, томография, - оказались исключительно эффективными для понимания весьма сложных процессов, происходящих под воздействием облучения в ODS-сталях. В рамках нашего проекта МАГАТЭ решило объединить специалистов в применении этих трех методик и поэтому число его участников оказалось сравнительно большим - 19 научных организаций из 18 стран (Россию представляют ОИЯИ и Институт ядерных материалов из города Заречный).

Обычная практика МАГАТЭ приглашать в свои проекты участников как из развитых (Франция, Германия, США), так и развивающихся (Аргентина, Бразилия, Индонезия) стран. Очевидная цель такого формирования проектов - распространение опыта, помощь в развитии экспериментальных методов анализа материалов. Обычно исследовательский проект МАГАТЭ длится 3-4 года. Например, наш начался в 2010 году и заканчивается в этом году, то есть нынешнее совещание - финальное. Мы должны обсудить, что сделано, как мы продвинулись в понимании проблем и наметить планы на будущее. Планы в основном связаны с развитием связей, установившихся в ходе выполнения проекта. Поскольку наш нейтронный источник и спектрометры на нем весьма востребованы, то будет продолжена совместная работа с участниками проекта из Аргентины, Южной Африки, Франции, Венгрии и Швейцарии. Будем проводить совместные эксперименты, обмениваться образцами - в общем, заниматься тем, ради чего проект и был организован.

За пять дней работы совещания его участники не только отчитались о проведенных исследованиях, но и побывали на импульсном реакторе ИБР-2М и познакомились с Дубной, проехав от плотины до Ратмино. После окончания работы совещания его участники подвели итоги.

Э.Леманн (Институт Пауля Шеррера, Швейцария): Здесь мы подвели итоги трех лет работы. Главная тема исследований связана с материалами для ядерной энергетики. В проекте задействованы и развитые, и развивающиеся страны, и одна из целей - свести их вместе для возникновения тесного сотрудничества и повышения уровня научных исследований в развивающихся странах.

Я отвечаю за исследования в области нейтронной томографии, позволяющей получать объемное изображение внутреннего устройства непрозрачных материалов и изделий с разрешением на уровне 50 микрон. Наша задача на этом этапе - стандартизация использующихся методов, сравнение и развитие имеющихся установок. В томографической части проекта были задействованы участники из 10 стран. Хочу отметить, что особенно большой вклад в успех проекта внесло наше сотрудничество с ЮАР.

Важно, что на ИБР-2М началось создание специального инструмента для исследований в области нейтронной томографии. Это очень правильное решение, особенно в плане будущего сотрудничества с создаваемым в Европе нейтронным источником ESS. Кстати, в ходе визита на ИБР-2М я посетил пульт управления, и новое оборудование меня очень впечатлило, высокий уровень безопасности работы реактора не вызывает сомнений.

А.М.Балагуров: Окончательно проект завершится в конце года написанием специального технического документа - 100-страничной брошюры, содержащей резюме по всем полученным результатам с соответствующими выводами. Все направления, которые найдут отражение в этом документе, будут связаны с реакторным материаловедением. МАГАТЭ подготовит новые предложения по проектам, сейчас они думают над темами для нейтронного сообщества. Скорее всего, новый проект, в какой-то степени продолжающий нынешний, будет нацелен на дальнейшие исследования сплавов с цирконием. Окончательное решение будет принято в следующем году, а работы по проекту, предположительно, начнутся с 2015 года. По теме циркониевых сплавов в ЛНФ уже получены интересные результаты. Именно благодаря участию в этом проекте у нас установились связи с Атомным центром Аргентины, где давно и успешно занимаются этими материалами. Совместные эксперименты с Х.Сантистебаном уже начались и есть договоренность об их продолжении.

Кстати, некоторые участники совещания - Э.Вентер (NECSA, ЮАР) и Ж.Тексьера (Лаборатория Леона Бриллюэна, Франция) после его завершения останутся на несколько дней в Дубне, чтобы провести эксперименты на ИБР-2М. Наше сотрудничество с Э.Вентером началось еще в ходе выполнения предыдущего проекта МАГАТЭ в 2006 году, а продолжается уже в рамках ассоциированного членства ЮАР в ОИЯИ.

П.Микула (Институт ядерной физики, Ржеж, Чехия): Начну с экскурсии на реактор - впечатления огромные! Несколько лет назад я входил в состав ПКК по физике конденсированных сред, тогда как раз шла модернизация ИБР-2. Сделано очень много, виден прогресс, развиваются исследовательские тематики. Что касается нашего совещания, то я участвую уже в третьем таком проекте МАГАТЭ, и всегда на них происходит плодотворный обмен мнениями, причем гораздо более эффективно, чем на обычных конференциях. Мы встречаемся не один раз, сотрудничество постепенно углубляется, мы доверяем друг другу: если кто-то сказал, что сделает, значит, точно сделает. И сотрудничество идет намного быстрее, ведь человеческие отношения много значат. Особенно хорошее взаимодействие установилось с ОИЯИ, Южной Кореей, развивается сотрудничество ОИЯИ - "Курчатовский институт" - ИЯФ (Ржеж). При этом оно строится не на основе денег, главное - научный интерес и человеческие взаимоотношения.

Д.Ридикас, координатор проекта (МАГАТЭ): Прозвучали очень хорошие индивидуальные доклады от стран-участниц, у каждой команды заметны достижения. Дополнительная цель этого совещания - собрать всех участников и стимулировать их совместную исследовательскую деятельность. Можно сказать, что образовались кластеры из небольших исследовательских групп, очень активно сотрудничающих между собой. Еще немаловажная особенность: у этих исследовательских групп есть планы дальнейшего сотрудничества, и для МАГАТЭ это не менее важный результат - после окончания проекта контакты между этими группами сохранятся.

Мы наметили четыре научных направления, по которым продолжится сотрудничество этих исследовательских групп: ODS-стали, циркониевые материалы и влияние водорода на свойства материалов, сварные швы, облученные материалы. Есть и другие взаимно пересекающиеся направления - улучшение существующих нейтронных методов. Два из вышеперечисленных направлений имеют хорошие шансы на продолжение в будущем, поскольку они важны для атомной энергетики. Несомненно, что нейтронные методы чрезвычайно важны для исследования материалов, используемых в ядерной энергетике, а некоторые проблемы вообще могут быть решены только с их помощью.

Я весьма впечатлен результатами модернизации вашего реактора, это была непростая работа. Думаю, ее итогами удовлетворены не только сами реакторщики, но и пользователи нейтронных пучков. Меня радует, что на этом вы не останавливаетесь и планируете оснастить еще два канала реактора. Хорошо, что будет расти количество холодных нейтронов, получаемых с помощью замедлителей. ИБР-2М использует самые современные достижения в этой области, и появление нейтронной томографии еще более расширит список нейтронных методов. Из-за специфики ИБР-2М как импульсного реактора вполне возможно будущее сотрудничество с планируемым нейтронным источником ESS. Я считаю, сотрудничество между западноевропейскими центрами и ОИЯИ необходимо поддерживать и развивать. Возможно, МАГАТЭ может сыграть значительную роль в координации этого сотрудничества. Мы обсуждали эти вопросы с директором ЛНФ В.Н.Швецовым, и одна из возможностей - ОИЯИ должен просить агентство официально признать его в качестве международной организации МАГАТЭ в области использования нейтронных источников. Одна такая организация уже есть - австралийский нейтронный центр ANSTO.

Ольга ТАРАНТИНА,
перевод Анатолия БАЛАГУРОВА и Гизо БОКУЧАВЫ