Ядерные реакторы в нашей стране строят уже более 70 лет, и должно быть хорошо известно, из каких материалов что делать. Оказывается, не совсем так. «Существующие стали работают в реакторе 35-40 лет. Потом изготовленное из них оборудование надо менять, потому что возникают радиационные повреждения под действием нейтронов при высоких температурах, — объясняет директор отделения перспективных исследований ФЭИ, профессор, доктор физико-математических наук Олег Грудзевич. — А Росатом поставил задачу найти такие стали, которые будут работать в реакторах нового поколения не менее 50 лет. Мы участвуем в работах по созданию перспективных сплавов, которые будут использовать в реакторах будущего».
Инструмент + мозги
Традиционные способы испытания новых видов стали на радиационную стойкость — дорогие и длительные. Используемый в отделении Грудзевича метод дешевле и быстрее.
В прошлом году институт получил новый ускоритель Tandetron, универсальную машину, способную решать разнообразные научные задачи. Его и приспособили для экспериментов со сталями. «Мы стали облучать материалы тяжелыми ионами, имитируя нейтронное облучение, — рассказывает Грудзевич. — Тем самым достигли огромного выигрыша по времени — в десятки раз по сравнению с традиционными испытаниями. Наши специалисты получили рекордную повреждающую дозу для стали. Выездная сессия ученого совета Академии наук признала эту работу важнейшей в области радиационной физики твердого тела».
Имитационное облучение позволяет быстро сделать вывод, пригоден ли материал или он никуда не годится. «Мы отбраковываем некоторые стали, они не выдержали испытаний», — говорит Грудзевич. Такую работу удалось выполнить, по мнению ученого, благодаря не только новому ускорителю. Огромную роль сыграли и оригинальные методики исследования, разработанные специалистами ФЭИ. Новый инструмент сам по себе работать не будет. Отделение Грудзевича сумело применить его для получения интересного результата. Кстати, не единственного.
Новый ускоритель работает в ФЭИ всего чуть более года. Его используют практически круглосуточно, на полную катушку. К примеру, на нем легируют кристаллы кремния — протонным облучением улучшают свойства полупроводников. «Нет другой машины и других специалистов в стране, которые делали бы это столь быстро и качественно», — гордится Грудзевич.
Золото — есть!
«Еще мы применяем метод нейтронно-активационного анализа быстрыми нейтронами, — рассказывает директор отделения перспективных исследований. — Под воздействием нейтронного облучения ядра излучают гамма-кванты, у каждого ядра они свои, как отпечатки пальцев. В отделении внедрена методика, с помощью которой можно определить изотопический состав исследуемого образца». Грудзевич привел пример, как в ФЭИ обратились золотопромышленники с просьбой узнать, сколько золота содержится в образцах породы. В первом камне ничего не нашли. А в двух других — обнаружили. Достигли чувствительности метода 0,2 грамма на тонну! В 10 раз лучше, чем требуется. И в 20 раз дешевле, чем традиционный химический анализ. Само же исследование занимает всего один час.
Дальнейшие перспективы впечатляют. «Мы в нейтронной физике впереди планеты всей, — утверждает Грудзевич. — Наши специалисты получили приглашение поработать в CERN на их ускорителях. Европейские коллеги оценили наши возможности».
Из теоретиков — в практики
Олег Грудзевич в ФЭИ работает относительно недавно, с 2012 года. До этого он возглавлял кафедру ядерной физики в ИАТЭ, которую ученый вспоминает с большой теплотой: «Кафедра была мощная, имела филиалы в МРНЦ и ФЭИ. Преподавали ученые-экспериментаторы. Выпускали студентов по двум специальностям: «медицинская физика» и «радиационная безо-пасность». Они прекрасно себя проявляли как исследователи».
Тем не менее, когда генеральный директор ФЭИ Андрей Говердовский пригласил его возглавить отделение перспективных исследований, он принял предложение, не раздумывая. И не жалеет. Наоборот. «Работаю напряженно, — улыбается Грудзевич. — Вместе с умными ребятами — это же мои лучшие выпускники».
Администрация ФЭИ выдвинула Олега Теофильевича Грудзевича на городской конкурс «Человек года — 2016» в номинации «Наука».
