Сложные системы академика Барьяхтара
Потенциал ядерной энергетики в Украине велик. Но по-настоящему мирным атом может быть только в руках профессионалов.
В Красноярске завершил работу всероссийский симпозиум с международным участием «Сложные системы в экстремальных условиях». Это уже пятнадцатая встреча специалистов естествознания, гуманитарных наук, математики, техники, медицины и других областей знаний, работы которых связывает единый подход — взгляд на объект своих исследований как на сложную систему. Ярким событием этого авторитетного научного форума стало выступление директора киевского Института магнетизма, академика Национальной Академии наук Украины, доктора физико-математических наук Виктора Барьяхтара. Ученый с мировым именем, отметивший в августе свое 80-летие, так далеко уехать из Киева уже не смог, но представил видеодоклад «Уроки Чернобыля — энергетика Украины».
Исследования академика Виктора Барьяхтара по проблемам экологии и безопасного функционирования ядерных электростанций признаны мировым научным сообществом. Виктор Григорьевич убежден, что самая большая проблема Украины сегодня — экологически чистое производство электроэнергии.
— Наша атомная наука, во многом благодаря Национальному научному центру «Харьковский физико-технический институт», с которым я до сих пор активно сотрудничаю, существует, но не развивается в нужных масштабах, — говорит он. — Например, Южная Корея приступила к созданию атомной энергетики в 1990 году. Сейчас эта страна имеет полный ядерный цикл, около полусотни южнокорейских университетов работают на атомную энергетику. Мы, несомненно, отстали.
Соответствующей государственной пропаганды этой отрасли энергетики и науки нет. Конечно, чернобыльская катастрофа нанесла колоссальный удар по атомной энергетике не только у нас в стране, но и во всем мире. Но она произошла по тривиальной причине. Директор ЧАЭС Брюханов по образованию был специалистом по тепловым станциям. Бедняга пострадал: отсидел в тюрьме, по сути, за то, что у него не было соответствующей квалификации… Испытание оборудования, проведенное на станции в ночь на 26 апреля 1986 года, не было согласовано должным образом ни с Институтом атомной энергии, ни с правительством Украины. И тем более — с Академией наук УССР. И, по моему глубокому убеждению, авария на ЧАЭС на 99% связана с человеческим фактором и низким уровнем знаний в области ядерной энергетики.
— Способна ли наука защитить от «чернобыльского синдрома»?
— По заданию президента Национальной Академии наук Украины Бориса Евгеньевича Патона вместе с генеральным директором ННЦ «ХФТИ» академиком Иваном Неклюдовым и академиком Александром Бакаем — одним из ведущих ученых Харьковского физтеха мы занимаемся обоснованием создания безопасных атомных реакторов и тем, каковы должны быть при этом их конструкционные особенности.
Во всем мире сейчас особое внимание уделяется реакторам на быстрых нейтронах. В свое время их предложил академик Лейпунский — один из четырех участников знаменитого харьковского эксперимента по расщеплению ядра атома лития. Эти реакторы дают меньше радиоактивных отходов, которые к тому же не обязательно хранить в геологических формациях. Наконец, есть еще целый ряд промежуточных — то есть между реакторами на медленных и быстрых нейтронах.
Возрождается идеология реакторов на тяжелой воде. Они тоже достаточно эффективны при использовании урана-238 в плане снижения радиоактивных отходов.
Учитывая, что себестоимость электроэнергии, выработанной на атомных станциях, значительно ниже, следовало бы, по моему мнению, основательно поддержать нашу ядерную физику и сделать в Украине то, что совершили в Южной Корее.
Пока ученые нашего поколения и наши ученики еще живы, мы в силах показать всему миру, что Украина может быть передовой страной в области использования мирного атома.
— Как-то грустно звучит, Виктор Григорьевич: «пока ученые нашего поколения еще живы»… Кто идет вам на смену?
— Институт магнетизма, который я возглавляю, имеет двойное подчинение — Национальной Академии наук Украины и Министерству образования и науки. Я всю свою жизнь занимался и преподавательской, и научной работой и искренне убежден, что без мощной научной базы не может быть педагогического процесса. А без работы со студентами невозможно найти талантливых молодых специалистов, чтобы продвигать научные знания.
Словом, без преподавания нет науки и наоборот. Собственно, для осуществления задачи — объединить эти два процесса в единое целое — у меня и возникла в свое время идея создать институт двойного подчинения. Сейчас у нас 17 докторов и 32 кандидата наук. Практически все научные сотрудники имеют степени и активно работают, каждый ежегодно публикует порядка двух статей, из них 70% — в лучших мировых научных изданиях. При этом все профессора преподают в политехническом институте и в университете имени Т.Г. Шевченко.
— Каково применение исследований ваших сотрудников?
— Это и создание новых материалов, и использование влияния электромагнитных полей на химические реакции. Конечно же, наш институт в первую очередь экспериментальный. Одно из направлений — тонкие магнитные пленки и их применение в современной вычислительной технике.
В свое время именно украинские ученые создали лучшие пленки в Советском Союзе и во всей Восточной Европе, мы снабжали ими все «черные ящики» самолетов Украины и СССР. На Западе от тонких пленок перешли к полупроводниковым приборам. Да, они миниатюрные, но требуют мощной тепловой защиты. Сейчас магнитная тонкая пленка находит применение в качестве запоминающих элементов в вычислительной технике и индикаторов при физических исследованиях. Публикации наших сотрудников на эти темы вызывают большой интерес в мире.
Одно из совершенно новых направлений — метаматериалы, композиты, имеющие так называемую отрицательную диэлектрическую и магнитную проницаемость. Благодаря тому, что метаматериалы обладают отрицательным показателем преломления, они идеальны для маскировки объектов — их невозможно обнаружить средствами радиоразведки в определенном диапазоне частот. В этом направлении мы работаем совместно с Харьковским институтом радиофизики и электроники имени А.Я. Усикова НАНУ. Результаты одной из наших работ опубликованы на первой странице престижного американского журнала прикладной физики.
И еще одно направление — магнитострикция, изменение формы и размеров тела при намагничивании. Прикладных значений здесь очень много, начиная от сенсоров (датчиков) электрических, магнитных полей и заканчивая некоторыми элементами аппаратов, работающих на ее основе.
Традиционно считается, что чем больше магнитный момент, тем сильнее эффект. Сотрудник нашего института профессор Владимир Кокорин обратил внимание: чтобы тело деформировалось, требуется не только большая сила воздействия со стороны магнитного поля, а и объект воздействия должен быть податливым. Самое главное — он нашел вещество с такими свойствами, а это в экспериментальной физике проблема номер один. У нас не было бы полупроводниковой техники, если бы не открыли кремний и германий. Так вот таким «кремнием и германием» для магнитострикции стал сплав, найденный Кокориным. Во всем мире в физике магнитных явлений это направление считается самым перспективным.
К сожалению, популярность физики сегодня не та, что была во времена моей студенческой юности. Но я думаю, что время этой науки еще придет. Тем более, что сегодня она стоит на пороге новых открытий.
— Какие же открытия сулит нам ближайшее будущее?
— Еще 10 лет тому назад казалось, что мы знаем основные понятия физики — квантовую механику, общую теорию относительности, теорию расширяющейся Вселенной Фридмана и все понимаем. Но эксперименты, в первую очередь астрономические, показали, что человечество сегодня столкнулось с новым вызовом природы, а физики — с новым фундаментальным вопросом: что такое материя? Все то видимое вещество, которое современная наука сумела изучить, составляет, как полагают сегодня, лишь примерно 4% всего сущего во Вселенной. А остальное — это так называемая «темная материя» и «темная энергия», природа которой учеными не исследована. И уж вовсе непонятно, когда и как она образовалась, когда и как произошла Вселенная, что было в начале мира…
Нужны новые мыслители и новые идеи. Думаю, мы сейчас переживаем очередной революционный период, ведущий к перевороту наших знаний о природе.
Виктор Барьяхтар
Академик НАН Украины, известный ученый в области теории твердого тела и физики магнитных явлений, лауреат двух Государственных премий УССР, Государственной премии Украины и трех премий имени выдающихся ученых НАНУ, заслуженный деятель науки и техники.
С 1954 по 1973 год — научный сотрудник, начальник одной из лабораторий Харьковского физико-технического института (ХФТИ) АН УССР, соавтор открытия явления магнитоакустического резонанса в ферро-, ферри- и антиферромагнетиках. С 1973 по 1982 год — руководитель теоретического отдела, заместитель директора Донецкого физико-технического института (ДонФТИ) АН УССР.
С 1994 по 1998-й — первый вице-президент НАН Украины.
В 1995 году на базе отдела теоретической физики и физики пленок Института металлофизики НАН Украины создал и возглавил в Киеве Институт магнетизма.
