Текст книги "На стыке двух тысячелетий. Научная публицистика дипломата"

Билл Гейтс дал ядерную отмашку

У США и России «проснулся» интерес к атомным реакторам на быстрых нейтронах

Один из богатейших людей планеты, основатель Microsoft Corporation, ныне президент благотворительного фонда Билл Гейтс выступил недавно с сенсационным заявлением относительно перспектив ядерной энергетики. На конференции в Лонг Бич (Калифорния) он обратился к мировому научному сообществу с призывом разработать технологии по производству дешёвой, экологически чистой энергии путём «сжигания» радиоактивных изотопов, образующихся в реакторах атомных электростанций.

Создание таких технологий, по мнению Гейтса, займёт не более двух десятков лет. Эта задача важнее любой другой, подчеркнул Гейтс, в том числе важнее даже разработки антиэпидемиологических вакцин или новых сельскохозяйственных технологий. Кстати, на эти цели Гейтс уже выделил в начале 2010 г. около 10 млрд долларов.

«Нам нужны чудеса энергетики, и они просматриваются невооружённым глазом», – заявил Гейтс. В частности, по мнению Гейтса, речь идёт о разработке новых технологий для создания современного поколения атомных реакторов на быстрых нейтронах, в которых уран будет «сжигаться» практически до 99 % и одна заправка урановым топливом обеспечит 60 лет работы атомной станции. В настоящее время Билл Гейтс финансирует осуществление экспериментального проекта под названием «Terra Power», в рамках которого проводятся поиски новейших материалов и технологий для разработки нового поколения атомных энергетических установок на быстрых нейтронах.

Заявление Гейтса вызвало противоречивую реакцию среди американских учёных-ядерщиков. Некоторые из них назвали идею Гейтса наивной и дорогостоящей, чуть ли направляющей ядерные исследования по ложному пути. Другие же, в частности, Крейг Смит, ведущий инженер по ядерным технологиям Национальной Ливерморской лаборатории, заявил, что Гейтс призывает мир встать на путь ядерного Ренессанса, что обеспечит планету дешёвой и чистой энергией. «Я поддерживаю стремление Гейтса действовать в этом направлении, поскольку абсолютно убеждён, что атомная энергетика является наиболее экологически чистой, – прокомментировал по нашей просьбе заявление Гейтса академик РАН Роберт Нигматулин. – К тому же реакторы на быстрых нейтронах действительно решают проблему ядерных отходов, как это понимает Гейтс, поскольку они одновременно вырабатывают плутоний для последующего ядерного цикла. Более того, в конце истекшего года я организовал встречу сотрудников упомянутого проекта «Terra Power» с главным знатоком уранового сырья нашей страны вице-президентом РАН Николаем Лаверовым и с некоторыми учёными-ядерщиками из Обнинска. Из состоявшихся бесед выяснилось, что американцы, занятые в этом проекте, хотели бы «испытать» свои новейшие материалы в действующем атомном реакторе на быстрых нейтронах. Белоярская АЭС на Урале мощностью 600 Мегаватт является в настоящее время единственным в мире действующим атомным объектом, работающим на быстрых нейтронах».

«Однако, – заключил академик Нигматулин, – вопрос о российско-американском сотрудничестве в этой сфере является компетенцией решения двух правительств». В настоящее время в России идёт строительство второго блока Белоярской АЭС на быстрых нейтронах мощностью 800 Мегаватт; одновременно в Физико-энергетическом институте им. А. И. Лейпунского (г. Обнинск) разрабатывается проект реактора на быстрых нейтронах мощностью 1200 Мегаватт. Российские учёные в этой области первопроходцы. Возможно, с этим и связан определённый интерес американцев к данным исследованиям. Важно и другое. Президент США Барак Обама недавно принял решение о строительстве новой атомной электростанции в штате Джорджия, выделив для этих целей – в кризисный период! – огромную сумму – 8,3 млрд долларов. Это будет первая за последние десятилетия АЭС в США, и место строительства определено с учётом благоприятных условий для утилизации будущих отходов отработанного топлива. У США сейчас имеется огромная проблема с утилизацией радиоактивных отходов от 104 действующих реакторов атомных электростанций. Предложение Гейтса, если оно когда-либо будет претворено в жизнь, практически снимает этот вопрос, конечно, речь идёт не о завтрашнем дне – о середине текущего века. В России также официально объявлено о начале строительства Балтийской АЭС недалеко от Калининграда – предполагается сооружение двух энергоблоков водо-водяных энергетических реакторов (ВВЭР) общей мощностью 2340 Мегаватт. Это потребует инвестиций не менее 6 млрд долларов. Всё это, на мой взгляд, свидетельствует о том, что в настоящее время международное общественное мнение начинает менять своё негативное отношение к развитию ядерной энергетики. Это направление наряду с другими новыми направлениями энергетики (солнечная, ветряная, гидротермическая, аккумуляторная) займёт приоритетное место в ближайшей перспективе.

Ещё один важный штрих, касающийся ядерного разоружения двух держав. Международные СМИ с неослабленным вниманием следят за переговорами между США и РФ по подготовке нового Договора СНВ. По заявлениям российских официальных лиц, он будет строго паритетным и в настоящее время идёт процесс «увязки» взаимосвязи стратегических наступательных и стратегических оборонительных вооружений.

Это, безусловно, чрезвычайно важный аспект. Но нас в данном случае интересует лишь один, возможно, наивный вопрос: как будут утилизироваться ядерные начинки сотен и сотен боеголовок, как американских, так и российских, предназначенных к уничтожению. Какова возможность и вероятность их использования для мирных целей?

Опубликовано в «НГ – Наука»

Карима из команды Билла Гейтса

В современной мировой науке, да и в повседневной жизни людей, актуальные вопросы здоровья населения и проблемы развития экологически чистой энергетики занимают, пожалуй, доминирующее место в деятельности всех структур общества. Мне очень повезло, говорит доктор (Ph. D) Карима Нигматулина, мои знания по теоретической и прикладной математике позволяют заниматься в одном из лучших научных центров Intellectual Ventures, созданном в Сиэтле основателем Microsoft Биллом Гейтсом и его партнёром Натаном Мирвольдом.

Путь к такому высокому статусу в американской науке был тернистый, требовал большого упорства и полноценного освоения знаний на всех уровнях учёбы, как в школе, так и в институте. Карима родилась в Москве в профессорской семье. Она является представительницей четвёртого поколения научной династии. Её прадед по отцовской линии был основателем уфимской медицинской школы, а дед профессором МВТУ имени Баумана. Отец – академик РАН, ныне возглавляет Институт океанологии имени П. П. Ширшова РАН.

Когда родители временно жили в США – отец был вовлечён в совместный российско-американский научный проект – Карима поступила в престижную для девочек школу Albany Academy, которую она окончила с золотой медалью уже после отъезда родителей на Родину. Это дало ей право поступить в любой вуз США на бюджетной основе. Она выбрала математический факультет Принстонского университета и окончила его досрочно за три года. Ещё в детстве Карима решила, что станет физиком или математиком. «Иногда говорят, что математики – люди абстрактные, летают в облаках и ничего полезного не делают. А мне всегда казалось, что математика – это инструмент, который можно применить для решения глобальных задач», – говорит Нигматулина. Параллельно она экстерном училась в российской гимназии, куда приезжала каждое лето сдавать экзамены. В старших классах, делая первые шаги в осуществлении детской мечты, Карима разработала научный проект по физике, который был признан лучшим на олимпиаде штата Нью-Йорк. Затем поехала со своей работой на международную олимпиаду.

В том же году Карима поступила в аспирантуру самого престижного в США вуза – Массачусетского технологического института (своеобразный эквивалент наших МВТУ и МФТИ вместе взятых). В МТИ она успешно защитила диссертацию по прикладной математике на тему «Математические моделирования распространения инфекционных заболеваний».

После окончания аспирантуры МТИ доктора физико-математических наук приглашали в ряд известных в США научных учреждений. В этом списке, в частности, были знаменитая ядерная лаборатория в Лос-Аламосе и крупная консалтинговая фирма в Бостоне, должность ассистента профессора в МТИ и Intellectual Ventures в Сиэтле.

Она выбрала Intellectual Ventures, где как раз нужно было «разворачивать» два интереснейших проекта – по медицине и новым ядерным технологиям. Она быстро вошла в этот коллектив и создала команду из 45 специалистов разного профиля – медицины, биологии, логистики и математики. Возглавляемая Каримой группа занимается глобальной проблемой – разработкой стратегии для ликвидации самых опасных инфекционных заболеваний – малярии и полиомиелита, СПИДа и туберкулёза. Статистические данные, полученные в результате полевых исследований, учёные в соответствии с разработанной ими специальной программой закладывают в мощные суперкомпьютеры для дальнейшего анализа.

Продуманное программное обеспечение позволяет для группы Каримы Нигматулиной спрогнозировать сценарии развития инфекционных заболеваний, возможные очаги их возникновения, наиболее опасные регионы. Одновременно такая программа «выдаёт» и наилучшие способы диагностики и лечения этих опасных заболеваний. Существенно и то, что эти разработки уже начали внедряться в ВОЗ и в ряде научных центрах мира. Как полагает гендиректор Intellectual Ventures Натан Мирвольд, такая разработка коренным образом может изменить эпидемиологическую ситуацию в мире.

Карима Нигматулина частично вовлечена и в другой проект – Terra Power, где американские учёные работают над созданием нового поколения ядреных реакторов. О чём идёт речь? Два года тому назад Билл Гейтс, один из богатейших людей планеты, на конференции в Лонг Бич (Калифорния) выступил с сенсационным заявлением относительно перспектив ядерной энергетики. Он обратился к мировому научному сообществу с призывом разработать технологии по производству дешёвой, экологически чистой энергии путём «сжигания» радиоактивных изотопов, образующихся в реакторах атомных станций.

Билл Гейтс финансирует экспериментальный проект Terra Power, в рамках которого проводятся поиски новейших материалов и технологий для разработки нового поколения атомных энергетических установок на быстрых нейтронах. Существенно и то, что на таких реакторах будет «сжигаться» практически до 99 % урана и одна заправка урановым топливом обеспечит 60 лет работы атомной станции.

Американские разработчики Terra Power заинтересованы в сотрудничестве с российскими учёными, и за это направление как раз отвечает доктор Карима Нигматулина, как директор межкорпоративных отношений с Россией. Российские учёные в этой области являются первопроходцами, потому что Белоярская АЭС на Урале является единственным в мире действующим атомным объектом, работающим на быстрых нейтронах. Я об этом писал в «НГ – Наука» сразу после подписания российско-американского меморандума о научном сотрудничестве в этой сфере ровно год тому назад, где Карима принимала самое активное участие.

Она по своей инициативе ввела порядок ежемесячно отчитываться перед инвестором Биллом Гейтсом за проделанную работу и выслушивать его замечания и рекомендации: очередная такая встреча состоялась 8 марта. Такой подход высоко оценивается руководством крупнейшего в мире благотворительного фонда. В прошлом году, выступая с публичной лекцией в MIТ, где Карима защитила докторскую диссертацию, основатель Microsoft заявил, что такие люди, как математик Карима Нигматулина, восхищают его воображение. «Они могли бы заниматься бизнесом и заработать огромное состояние, но выбирают науку и в результате делают нечто великое и полезное для человечества», – заявил Билл Гейтс. Об этом можно прочитать в последнем номере Forbes Woman.

Мы с женой запомнили два эпизода из её младенческой жизни. Ей было около полугода от роду, когда взрослые у нас в гостях общались за обеденным столом, моя дочь Гульнара почти три часа прогуливалась с ней в Кусковском парке. Взволнованная Венера-ханым поинтересовалась, как Карима вела себя в столь «длительной» прогулке.

– Великолепно, ни разу даже не всплакнула, улыбалась и смотрела на меня, как будто изучала, что за незнакомая девочка с ней гуляет, – ответила Гульнара.

Однажды мы были приглашены к ним домой на торжественный обед в честь академика Х. А. Рахматуллина – учителя Роберта Искандеровича. Когда подали чай с чак-чаком, Халил Ахмедович, знаток полдюжины тюркских языков, стал наизусть декламировать поэму классика татарской поэзии Тукая на языке оригинала. Вдруг в этот момент в холл ворвалась трёхлетняя Карима в маминых туфлях на высоких каблуках и громко сказала: «Мин зур үстем» («Я стала взрослой»), так сказать, имеет право быть вместе со взрослыми.

Карима – обаятельная девушка «с мужественным научным» характером, как и её отец, во всём старается брать с него пример. Недавно Роберт признался мне, что наступило время, когда уже он должен учиться у неё, особенно к новым подходам в отношении научного сообщества.

Карима блестящий пропагандист своих идей и научных разработок. Существенно и то, что Карима мечтает в скором времени вернуться на родину, так же как поступил её брат доктор (Ph. D) по инженерной физике Тагир Нигматулин после десяти лет работы в компании «Дженерал Электрик». В одной из недавних наших бесед Карима заявила, что ей хотелось бы заниматься математическим моделированием принятия важных решений в сфере политики и экономики в нашей стране, чем в последнее время начали вплотную заниматься американские учёные у себя. «Мне кажется, что именно математическое моделирование может стать наиболее важным направлением, способным оказать мировым лидерам для выбора правильных подходов по урегулированию актуальных проблем экономики», – подчеркнула Карима Робертовна Нигматулина.

Федеральная просветительская газета «Татарский мир», № 4, 2012

Термояд академика Нигматулина

В течение последнего полувека лучшие умы мировой научной и инженерной мысли активно занимаются решением самой актуальной проблемы: поисками нового неисчерпаемого источника энергии – управляемой реакции термоядерного синтеза.

На разработки более продвинутого направления – создания европейского монстра типа знаменитых советских установок «Токамак» – мировое сообщество выделило десятки миллиардов долларов. Но ведутся поиски и других, менее громоздких и более дешёвых путей. В 1995 г. на международной конференции в США по ядерным реакторам академик РАН Роберт Нигматулин сделал пленарный доклад «Перспективы пузырькового термояда», представленный совместно с американским профессором Ричардом Лехи. Суть их предложений – использование микропузырька в качестве управляемой микроводородной бомбы.

Пузырьковая бомба должна «подрываться» за счёт сжатия окружающей её жидкости, разогнанной в направлении к центру микропузырька акустическими колебаниями, как при сонолюминесценции, но гораздо интенсивнее, чтобы температура в центре микропузырька достигла миллионов градусов, необходимых для «запуска» термоядерной реакции.

Согласно теоретическим расчётам уфимских учеников Р. Нигматулина, изложенным на международном Конгрессе акустиков в Сиэтле (США), в момент сжатия и схождения сферической ударной волны к центру микропузырька там образуется сверхгорячий и сверхплотный плазменный микросгусток (температура около 50 млн градусов, давление – десятки млрд. бар). Правда, этот крошечный плазменный сгусток существует ничтожное время – доли пикосекунды, «освобождая» энергию синтеза нескольких тысяч ядер дейтерия. А практический интерес может «проснуться», когда речь будет идти о секундах и триллионах ядерных слияний.

В самом престижном американском научном журнале «Science» в 2002 г. появилась необычная статья о предварительных итогах экспериментальных исследований, проведённых в одном из ядерных центров США, «по запуску» термоядерной реакции на настольном контейнере, заполненном «тяжёлым» ацетоном СЗД6О (С – углерод, Д – дейтерий, О – кислород). Возможно, это был «преждевременный ребёнок», рождению которого сразу воспротивились несколько именитых физиков, написавших закрытую негативную рецензию, чтобы воспрепятствовать публикации статьи.

К тому же как раз в это время американский Конгресс обсуждал финансирование строительства международного термоядерного реактора. Крупные физики, вовлечённые в этот проект, и «воротилы» министерства энергетики США опасались, что шумиха вокруг дешёвого «пузырькового» термояда побудит законодателей урезать средства на эту многомиллиардную программу.

Как бы то ни было, упомянутая статья, под которой наряду с американскими учёными стоит и фамилия крупного российского учёного с мировым именем академика Роберта Нигматулина, увидела свет. Позже в американских и российских публикациях его будут называть идеологом и главным теоретиком «пузырькового» термояда. Научные дискуссии и порою нелицеприятные споры вокруг этой проблемы продолжаются до сих пор с переменным успехом. В центре внимания этих споров оказался талантливый американский инженер-ядерщик индийского происхождения Русти Талеярхан, который был восхищён и окрылён красивой идеей российского учёного татарского происхождения.

Это лишь одно из направлений многогранной научной и организаторской деятельности члена Президиума РАН Роберта Искандеровича Нигматулина – выпускника двух самых престижных вузов страны (МВТУ и МГУ). С 1963 по 1986 г. он работал в Московском государственном университете, где прошёл путь от студента до профессора. В 1986 г. с группой учеников переехал из Москвы в Тюмень, где организовал Институт механики многофазных систем. С 1993 по 2006 г. академик Р. И. Нигматулин – руководитель Уфимского научного центра РАН и президент Академии наук Башкортостана.

С октября 2006 г. академик Роберт Нигматулин возглавляет один из крупнейших институтов РАН – Институт океанологии им. П. П. Ширшова. Научный тезис учёного: основной задачей ИО РАН является комплексное изучение Мирового океана и морей России на основе представления о единстве происходящих в них физических, химических, биологических и геологических процессов, создание научных основ прогнозирования изменчивости климата Земли, рационального использования морских ресурсов и обеспечения экологической безопасности в интересах устойчивого развития человечества.

В 2007 г. Роберт Нигматулин опубликовал фундаментальную монографию «Как обустроить экономику и власть России» (М.: «Экономика», 460 с.), которая получила большой резонанс в общественных и политических кругах страны. В 2008 г. он избран почётным членом Академии наук Республики Татарстан и почётным доктором Казанского государственного университета.

Р. И. Нигматулин – крупный учёный в области механики, теплофизики многофазных систем, волновой динамики и связанных с ними приложений к современной технике. Он создал теорию скоростного деформирования твёрдых тел с фазовыми переходами и сверхпластичного деформирования металлов. Выполнил цикл исследований по динамике, теплообмену, испарению, конденсации и горению капель, частиц, пузырей, по распространению волн в многофазных средах. Разработал теорию сверхсжатия микропузырьков газа под действием сфокусированного ультразвукового поля. Его труды стали основой современных разработок в машиностроении, энергетике, в том числе атомной, нефтяной промышленности, химических, взрывных и акустических технологиях.

Р. И. Нигматулин – автор 10 монографий, около 300 статей, 20 авторских патентов. Лауреат Государственной премии СССР (1983), лауреат премии им. Ленинского комсомола (1973). Награждён орденом Почёта (2003), золотыми медалями ВДНХ (1990), им. академика В. П. Макеева (1996), им. К. Э. Циолковского (2000), Федерации космонавтики России. В 1999–2003 гг. Роберт Нигматулин был депутатом Госдумы РФ.

Предлагаемое читателям журнала «Татарстан» (№ 9–12, 2008) документальное эссе академика «Воспоминания о добре и зле» – необычный поток сознания и взгляд на жизнь через призму столкновений общественной системы и индивидуальной нравственности. Существенно и то, что речь здесь идёт о таких выдающихся деятелях культуры, как Габдулла Тукай и Дэрдменд, М. Гафури и М. Джалиль. Философские размышления – ещё одна грань многосторонней научной деятельности доктора физико-математических наук, океанолога, экономиста, охватившего своим фундаментальным умом огромные пласты нашей реальной жизни.

Журнал «Татарстан», № 9, 2008