ЯДЕРНАЯ ЭНЕРГЕТИКА И КООРДИНАЦИОННАЯ ХИМИЯ: СЕГОДНЯ И В ПЕРСПЕКТИВЕ

Почетный научный руководитель РФЯЦ-ВНИИТФ в Снежинске академик Евгений Николаевич Аврорин в лекции «Ядерная и термоядерная энергия в будущем» кратко напомнил историю «атомных проектов» начиная с 1942 г., когда под руководством Э. Ферми в США был создан первый реактор. Кстати, к настоящему времени он демонтирован, тогда как первый советский реактор цел до сих пор. Сам факт получения ядерной энергии докладчик назвал «историческим скачком, который человечество, к сожалению, использовало главным образом в целях разрушения». В 1950-е гг., когда была построена и запущена Обнинская АЭС, СССР опережал США в мирном использовании атома. На сегодняшний день основные типы реакторов, кратко охарактеризованные в лекции, — это уран-графитовые и водо-водяные. Каковы бы ни были «внутренние» принципы развития этих технологий, следует помнить, подчеркнул выступающий, что современная ядерная энергетика развивается на основе оружейных программ. 

Е.Н. Аврорин подробно остановился на актуальных проблемах отрасли. На первом месте, разумеется, — безопасность атомных объектов, которой угрожают недоработки конструкторов, недостатки прогнозирования рисков и построения регламента протекающих процессов (в качестве примеров рассматривались причины и сама последовательность событий во время аварий на Чернобыльской и Фукусимской электростанциях). Было бы хорошо, — заметил докладчик, — иметь математическую, физическую модели работы АЭС, но пока из-за сложности систем они не разработаны. Вторая по значимости проблема — ограниченность ресурса: запасы урана на Земле вполне сопоставимы с быстро истощающимися запасами, например, нефти и газа. В-третьих, требуют особого внимания перевозка, хранение и переработка отработанного ядерного топлива: «при хранении этих материалов за ними следует пристально следить в течение тысяч, а то и десятков тысяч лет, гарантии безопасности практически не существует». Четвертой проблемой является нераспространение ядерного оружия (т.е. борьба с утечкой материалов для его производства из сферы атомной энергетики).

Что же делается и должно быть предпринято в дальнейшем по каждому из этих направлений? В сфере безопасности ученые и конструкторы работают над предупреждением реактивностных аварий (сбоя в реакции) — так, например, разрабатывался гибридный термоядерный реактор (особенно «модной» была эта тема в 1970-х гг). В поисках ресурсов специалисты ратуют за переход на АЭС на быстрых нейтронах, что обещает экономию урана, эффективность замкнутого топливного цикла. Е.Н. Аврорин показал принципиальные схемы нескольких существующих проектов, в частности, реактора на расплавленных солях. Отработанное ядерное топливо также требует замкнутого цикла утилизации и перехода от химического способа переработки к физическому — таков, например, плазменный электромагнитный метод. В деле нераспространения опасных материалов требуется в комплексе, одновременно решать политические, экономические, технологические проблемы, вопросы контроля. Главное — устранение самих стимулов для овладения атомным оружием (верно подмечено, что сегодня «ядерное оружие — это оружие бедняков»). При этом на международной арене сложнее бороться не с государственными режимами, а с террористами. Технологические барьеры для «утечки» ядерного топлива уже существуют — требуется интернационализация усилий во всех вышеперечисленных направлениях. Тенденцией будущего является также переход от «гигантомании» к распространению более экономичных модульных АЭС.

Создание водородной бомбы показало, что овладение термоядерной энергией достижимо. Работы над реакторами ведутся, но пока что удается получить недостаточные для зажигания количества энергии. Тем не менее создаются проекты термоядерных электростанций. «Однако, по-видимому, — заключил докладчик, — практическое применение термоядерной энергии уходит за пределы нынешнего века. Но уже сейчас реально перейти на реакторы на быстрых нейтронах, отказаться от технологии обогащения и перейти на физические технологии переработки ОЯТ».

Лекция лауреата Демидовской премии в номинации «химия» академика Ильи Иосифовича Моисеева «Координационная химия и металлокомплексный катализ» прозвучала прежде всего как обращение к молодой (традиционно в этот день преобладающей) части аудитории. Автор решил не столько вдаваться в «дебри» теории, сколько показать — на примере собственной жизни — определяющие черты пути исследователя. Кроме того он напомнил и важные на сегодняшний день принципы построения научной карьеры и внутри страны, и в международном масштабе — в частности, своевременные публикации (причем не забывая при этом и отечественные журналы), умение, помимо патентования, защищать свои результаты, выступая на международных форумах, что может послужить страховкой от плагиата.

«Демидовской премии, — подчеркнул Илья Иосифович, — больше всего были бы рады мои родители. Это они научили меня работать, и благодаря их настойчивости и усилиям я окончил вуз, стал кандидатом, а затем и доктором наук». Характерно, что в отличие от многих именитых коллег, будущий лауреат окончил не университет, а технологический институт, не учился в аспирантуре, практически с начала карьеры совмещал теорию с практикой, кандидатскую диссертацию писал «в свободное от работы время». Первым по времени стимулом к своим исследованиям он назвал изучение открытой М.Г. Кучеровым реакции гидратации ацетилена и уже собственное открытие роли ртути в этой реакции. Настоящим учителем, под руководством которого шла и работа над кандидатской диссертацией, стал Я.К. Сыркин. И.И. Моисеев привел примеры нескольких каталитических реакций, рассказал о процессах окисления алкенов солями в присутствии палладия и о том, как координационная химия стала азбукой для такой дисциплины, как гомогенный катализ, а главное, стимулировала рождение нефтехимии. Новые методы, разрабатывавшиеся лабораторией Я.К. Сыркина, позволяли сэкономить использование ацетилена в промышленности (параллельно в этом направлении работали и химики других стран). Лектор представил слушателям и знаменитую теперь «реакцию Моисеева» (получение из этилена винилацетата), прибавив: «Я не в восторге от этого наименования — не один я работал над этим»; рассказал о гигантских кластерах палладия в качестве катализатора. Эту тему с 1984 г. разрабатывали не только сам докладчик с сотрудниками, но и еще несколько институтов в России и Европе (были представлены алгоритм синтеза аллилацетата в присутствии гигантского кластера палладия и другие реакции).

По итогам 2006–2007 гг. И.И. Моисеев был удостоен диплома Королевского химического общества Великобритании (дипломы присуждаются только иностранным ученым за «лекцию столетия»), что дало право на поездку с лекциями по британским университетам. «Я этой наградой очень горжусь» — признался выступающий. Но все же на протяжении всей лекции он подчеркивал не собственные заслуги, а роль тех, с кем довелось работать в течение жизни, и видеопрезентацию закончил кадром с обширным списком своих учителей, сотрудников и коллег, особо отметив заслуги Я.К. Сыркина и М.Н. Варгафтика.