Достижения НИЯУ МИФИ представлены на Научной сессии

29 января начала работу Научная сессия НИЯУ МИФИ. Ее первый день был, несомненно, ключевым, поскольку именно в этот день прозвучали собственно научные обзорные доклады, рассказывающие о важнейших достижениях и важнейших пунктах научной повестки институтов, кафедр и лабораторий.  По словам ректора НИЯУ МИФИ Владимира Шевченко, сессия должна позволить «сверить часы, выявить проблемы, которые мы сочтем наиболее актуальными и наметить планы на предстоящий год». Мы постарались кратко рассказать о докладах, прозвучавших сегодня.

Мегасайенс и реакторы

Важнейшая часть научной повестки НИЯУ МИФИ – участие ее сотрудников в работе крупных международных научных проектов, в работе с установками класса мегасайенс, с мощными ядерными реакторами.

Так, доцент ИЯФиТ Аркадий Тараненко рассказал об участии НИЯУ МИФИ в коллаборациях мегасайенс-проекта NICA. Он подчеркнул, что сотрудники нашего университета – единственные из российских ученых – выбраны в руководящие органы NICA. Изучение релятивистской ядерной физики (по которой в НИЯУ МИФИ проходит международный семинар) требует новых поколений ученых, и отрадно отметить, что больше всех молодых ученых в NICA – из НИЯУ МИФИ. Особое внимание докладчик уделил необходимости создания распределенной системы хранения данных проекта.

Главный специалист ИПЯТ Мария Тарасова посвятила доклад разработкам, призванным повысить эффективность работы реакторов на быстрых нейтронах с инновационными топливными композициями. Для этих реакторов главной задачей является обеспечение конкурентоспособности по сравнению с другими ядерными технологиями за счет повышения процента выгорания топлива . Существующая сегодня штатная технология и материалы реактора БРЕСТ могут обеспечить выгорание до 9%. НИЯУ МИФИ предложил новую концепцию, в которой решена триединая задача: а) разработка низкохромистых алюминийсодержащих радиационно-стойких и коррозионностойких сталей для оболочек твэлов, снижающих наружную коррозию в среде из расплавленного свинца; б) разработка технологии высоковольтного электроимпульсного компактирования нитридных таблеток с возможностью введения минорных актинидов; в) разработка сплава на основе свинца для жидкометаллического теплоносителя, снижающего внутритвэльную коррозию, и обеспечивающего приемлемую себестоимость.

Звучала на сессии тема не только ядерных, но и термоядерных реакторов.

Доклад и.о. зав. кафедрой «Физика плазмы» Юрия Гаспаряна был посвящен участию НИЯУ МИФИ и прежде всего его кафедры в международных термоядерных программах, для нужд которых под эгидой кафедры создано 5 лабораторий. В частности, в нашем университете идет разработка технологии возобновляемого покрытия внутренней стенки реактора ИТЭР – с помощью жидкого металла (лития) и с помощью соединений бора (карборана). Хотя усилия ученых прежде всего направлены на коллаборацию с проектом ИТЭР, но сотрудничеством с нашим университетом уже заинтересовались и китайские термоядерные проекты.

Собственные установки

Крупные научно-экспериментальные установки уже созданы и продолжают создаваться в стенах нашего университета. Одна из них – строящаяся в настоящее время лазерная установка ЭЛЬФ, которой был посвящен доклад директора Института лазерных и плазменных технологий НИЯУ МИФИ Андрея Кузнецова. Он рассказал, какие работы по изучению лазерной энергии после введения санкций теперь сосредоточены на территории России, какова исследовательская повестка лазеров килоджоульного уровня энергии, а самое главное – в чем уникальность строящегося комплекса ЭЛЬФ, какой новый тип усилительной схемы лазеров будет использован на нем и в какие сроки ЭЛЬФ будет запущен. «Мы провели моделирование и сейчас уверены, что параметры лазера ЭЛЬФ соответствуют заявленным, по качеству даже превышая параметры NIF (Национального комплекса лазерных термоядерных реакций США). Кроме того, в прошлом году мы заключили соглашение с Роскосмосом о передаче нам еще одного лазера, который расширит возможности общего комплекса. Сейчас мы создаем распределенный научно-учебный центр, куда вошли установки Сарова и Снежинска, и надеемся, что консорциум «Лазерная физика высоких плотностей энергии» войдет в Национальный центр физики и математики», – сказал Андрей Кузнецов.

Еще одна широко известная научная установка НИЯУ МИФИ - НОЦ НЕВОД, точнее комплекс из детекторов НЕВОД и ДЕКОР, который недавно прирос детектором ТРЕК. Доцент НИЯУ МИФИ Егор Задеба рассказал о том, как на комплексе НЕВОД-ДЕКОР-ТРЕК решается «мюонная загадка», заключающаяся в том, что в потоках космических лучей обнаруживается гораздо больше высокоэнергетических мюонов, чем это предсказывается теоретическими моделями. К решению этой загадки имеется два подхода - космофизический («мы не все знаем про космические лучи»), и ядерно-физический («мы не все знаем про процесс образования потоков мюонов на уровне физики элементарных частиц»). Помочь выбрать один из этих подходов поможет детектор ТРЕК, монтаж которого закончен в прошлом году и который будет измерять количество мюонов, проходящих через бассейн детектора НЕВОД. Полноценные измерения на ТРЕКе начнутся в 2025 году.

На службе биомедицине

Ряд исследований, о которых шла речь на Научной сессии, были связаны с биомедицинской тематикой.

Профессор кафедры ИНТЭЛ Александр Чистяков рассказал о современных физических методах диагностики малых концентраций органических и биоорганических соединений, в частности, о разработанном в НИЯУ МИФИ портативном лазерном спектрометре с порогом обнаружения 10^-15 г/см³. Подробно докладчик остановился на современных аналитических методиках детектирования биопатогенов и применении фотонных кристаллов как серверов.

О фундаментальных и прикладных медицинских исследованиях в НИЯУ МИФИ  рассказала заведующая кафедрой фундаментальной медицины ИФИБ Екатерина Блинова. У ядерного университета уже есть своя ниша в сфере биомедицины. Особое внимание сотрудники молодой кафедры сегодня уделяют внеэкспериментальному скринингу инновационных лекарственных средств (на примере злокачественных опухолей человека) и созданию двумерных культур этих новообразований. В НИЯУ МИФИ создана лаборатория клеточных технологий, в которой, в частности, на клеточных линиях рака желудка проведен скрининг противоопухолевой активности нового соединения азотосодержащих гетероциклов; созданы органоидные модели некоторых эпителиальных новообразований человека. На кафедре также создана морфологическая лаборатория, в задачи которой входит проведение морфологических исследований и создание морфологического архива микропрепаратов. В коллаборации с различными вузами и НИИ планируется формирование полного цикла междисциплинарных исследований в сфере биомедицины: от идеи до внедрения в клиническую практику.

Искусственный интеллект

Тема искусственного интеллекта все глубже выходит в научную повестку университета. Руководитель Института интеллектуальных кибернетических систем (ИИКС) НИЯУ МИФИ Валентин Климов рассказал, что в этой области технологическим партнером нашего университета выступает АвтоВАЗ, совместно с которым разрабатываются системы, позволяющие оптимизировать, сделать более эффективными и безопасными процессы перевозок.

«Транспорт и логистика бурно развиваются, увеличиваются объемы грузоперевозок, повышаются требования к безопасности и скорости доставки товаров… Машинное обучение дает возможность выявлять в этих процессах скрытые закономерности, позволяет интеллектуальным системам обучаться на основе больших объемов данных», – сказал Валентин Климов.

По его словам, в НИЯУ МИФИ разрабатываются интеллектуальные системы, которые сделают логистику более эффективной, а перевозки и доставку – более комфортными и безопасными.

Продолжил тему использования искусственного интеллекта для решения прикладных задач заведующий кафедрой анализа конкурентных систем Института международных отношений НИЯУ МИФИ Алексей Артамонов.

«Мы анализируем те процессы, которые происходят в мире на основе работы с большими данными. Так, например, можно построить научно-технический ландшафт той или иной страны. Можно увидеть, по каким направлениям увеличивается и уменьшается количество научных публикаций», – рассказал ­ Алексей Артамонов.

А от анализа недалеко и до прогнозов, которые позволят, в частности, понять, какие инженерные идеи и разработки станут наиболее востребованными в ближайшем будущем.  

Квантовые технологии

Уже в ближайшем будущем, по мнению профессора ИИКС Сергея Запечникова, нас ждет бурное развитие квантовых технологий. А создание и использование мощных квантовых компьютеров приведет и к возникновению квантовой угрозы. Поэтому инженерам, работающим в сфере информационной безопасности, не обойтись без постквантовой криптографии.   

«Квантовая стойкость – одна из главных тенденций в сфере информационной безопасности. В прошлом году постквантовая криптография была внедрена в браузер Chrome, Google также сделал ее обязательной для защиты своей документации. Самый мощный квантовый компьютер на 1200+ кубитов скоро станет доступен в облаке. И такие мощные вычислительные машины могут представлять угрозу, ведь они существенно сокращают время на решение многих сложных задач», – считает Сергей Запечников.

В своем докладе он также обратил внимание участников научной сессии на то, что инвестиции в квантовые технологии растут во всем мире, особенно в Китае. Какая конкретно угроза может возникнуть? Например, подделка цифровой подписи. Именно поэтому сейчас идут активные поиски формулы квантовостойкой криптографии.

С темой квантов был связан также доклад заведующего кафедрой «Физико-технические проблемы метрологии» Петра Борисюка, из выступления которого можно было узнать о таком важном элементе квантовых технологий как «ионные ловушки». Если объяснить совсем просто - это устройства из нескольких электродов, которые с помощью магнитных полей позволяют локализовать ионы и даже выстроить их в цепочку. А цепочка ионов (речь шла об ионах иттербия) – это интересный квантовый объект, на основе которого можно строить кубиты для квантовых вычислений. Их также можно использовать для создания нового стандарта времени. Кроме того, Петр Борисюк поведал о перспективной идее создания ядерных часов на основе тория-229, которые будут более миниатюрными, стабильными и точными, чем существующие атомные часы.

В глубинах вещества

Технологические разработки наших ученых тесно связаны со знанием свойств вещества на микрофизическом уровне. Доклад доцента ИЯФиТ Алексея Сучкова был ограничен по времени, но чрезвычайно насыщен по содержанию - в нем было перечислено огромное количество достижений кафедры физических проблем материаловедения в области создании новых материалов. В стенах НИЯУ МИФИ были разработаны новая технология легирования для некоторых элементов реактора БРЕСТ, были исследованы материалы для ядерных реакторов, созданы методы высокотемпературной пайки, разработаны припои для элементов внутренней стенки реактора ИТЭР - и многое другое.   

А доцент ИНТЭЛ Алексей Клочков рассказал о том, как специалисты Центра радиофотоники и СВЧ-технологий НИЯУ МИФИ участвуют в решении проблемы создания компактного и устойчивого источника терагерцевого излучения. В нашем Наноцентре создали плазмонную фотопроводящую антенну на основе наностержней, а кроме того, наши ученые участвуют в создании терагерцевого квантово-каскадного лазера (ККЛ) – тут наше участие заключается прежде всего создании материалов для этого лазера.  

Экономика и история

Отдельный раздел Научной сессии был посвящен социально-экономическим проблемам.  Использование квантовых компьютеров – дело недалекого, но все же будущего, а вот криптопирамиды – уже реальность. О том, как они работают рассказал доцент кафедры финансового мониторинга Николай Морозов, представивший доклад «Криптопирамиды: новые вызовы и угрозы ПОД/ФТ». Криптовалюты – биткоин, эфирум, BNB, Solana ­– прочно вошли в нашу жизнь. А вместе с ними вошли в нее и нелегальные криптообменники, криптомошенники, финансовые криптопирамиды.

«Криптопирамида – вид финансовой пирамиды, использующей в качестве взноса различные виды криптовалют, в том числе взаимозаменяемые токены NFT. Для привлечения молодежи используется геймификация пирамид. Ущерб от их деятельности составляет десятки миллионов долларов», – рассказал Николай Морозов.

В качестве примера эксперт привел деятельность криптопирамиды Forsage – децентрализованной цифровой платформы, которая обещает участникам «безграничные возможности» для заработка, при этом гарантии дает технология блокчейн, но не сама Forsage. Доверчивые вкладчики вносят реальные деньги, рискуя не получить обратно ни своих вложений, ни криптовалюты.   

По данным Николая Морозова, только в первом полугодии 2023 года Центральный банк Российской Федерации выявил 1139 субъектов с признаками финансовой пирамиды, а общий ущерб от деятельности крупных криптовалютных пирамид в России и странах СНГ за последние 3 года оценивается более чем в 5 млрд долларов.

Совсем о другой опасности – забвении истории собственной страны, отсутствии в учебной программе технических вузов таких предметов как литература и философия – говорил член-корреспондент РАН, заведующий лабораторией социальной истории и антропологии науки Института фундаментальных проблем социо-гуманитарных наук Павел Уваров. По мнению докладчика, «блокировка гуманитарных знаний для негуманитариев может быть опасна».

Павел Уваров увлекательно рассказал о том, как в нереально сжатые сроки в рамках проекта «ДНК России» создавались учебники «Основы российской государственности».

«Учебник для гуманитариев на 125 страниц толще!» – заметил Павел Уваров.

И добавил, что это не единственное отличие. Так, например, в учебниках для студентов естественно-научных и технических специальностей большое внимание уделено великим российским ученым и инженерам – Игорю Курчатову, Дмитрию Менделееву, Николаю Гарину-Михайловскому, Ивану Выродкову, Николаю Вавилову и другим.     

Ну а заведующий кафедрой управления бизнес-проектами, профессор Александр Агеев в своем выступлении выразил уверенность что большинство экономистов мира до сих пор находятся в плену т.н. концепции "Вашингтонского консенсуса", которая придумана для того, чтобы удерживать страны глобального юга в статусе развивающихся. Между тем, экономическая наука нуждается в обновлении на основе более сложных и разнообразных подходов – включающих, например, синергетику, теорию ноосферы и даже проекты Специального комитета.

Научная сессия НИЯУ МИФИ продлится до 1 февраля. Ее программу можно посмотреть здесь.