НИЯУ МИФИ

Диана Бачурина, аспирантка НИЯУ МИФИ: "Моя научная работа посвящена технологии соединения вольфрама со сталью, подходящему составу сплава-припоя и экспериментальному доказательству работоспособности технологии в условиях будущего реактора ДЕМО"

9 июля 2019

Объявлены победители конкурса 2019-2021 гг. на получение стипендии Президента РФ молодым учёным и аспирантам. Стипендии удостоены три представителя НИЯУ МИФИ:

  • Аспирантка ИЯФиТ кафедры №9 «Физические проблемы материаловедения» Диана Бачурина с темой «Разработка технологии соединения вольфрама с перспективными малоактивируемыми материалами термоядерного реактора ДЕМО»;
  • Выпускница этого же подразделения Мария Тарасова по направлению «Энергоэффективность и энергосбережение, в том числе вопросы разработки новых видов топлива» с темой «Разработка основ технологии изготовления смешанного уран-плутониевого нитридного топлива с минорными актинидами на основе методов электроимпульсной консолидации»;
  • Аспирантка ИФИБ Екатерина Ахлюстина по направлению «Медицинские технологии, прежде всего диагностическое оборудование, а также лекарственные средства» с темой «Фототераностика с использованием инфракрасных катионных фотосенсибилизаторов локальных очагов инфекционных поражений, вызванных глубокоинвазирующими антибиотикорезистентными возбудителями».

Одна из победительниц конкурса, Диана Бачурина, рассказала о своей научной работе, посвященной созданию материалов для термоядерного реактора ДЕМО.

— Создание работоспособного термоядерного реактора — одно из самых перспективных направлений в ядерной энергетике, — сообщила Диана. — Установка ИТЭР, которая строится сегодня коллаборацией из нескольких стран, должна продемонстрировать работоспособность самой концепции термоядерного реактора. А будущий демонстрационный термоядерный реактор ДЕМО — это следующий шаг в освоении термояда. Он должен доказать в эксплуатации, что термоядерную энергетику экономически выгодно использовать для получения электроэнергии. Одна из сложностей при создании таких мегаустановок состоит в том, что, подвергаясь воздействию высоких температур и потоков высокоэнергетичного облучения, современные материалы быстро деградируют, разрушаются. Требования к материалам на этапе ИТЭР высоки, но термоядерная установка следующего поколения предполагает еще более жесткие условия эксплуатации. Поэтому к материалам, которые будут использоваться в рабочей камере ДЕМО, предъявляются высочайшие требования. Я работаю в научной группе на кафедре физических проблем материаловедения, которая и занимается созданием принципиально новых, необычайно прочных материалов.

— В чем состоит конкретно ваша научная задача?

— Для создания материалов для ИТЭР в МИФИ получили уникальные соединения вольфрама с бронзой и бериллия с бронзой. Но в будущем реакторе ДЕМО бронза уже не сможет выдерживать экстремальных нагрузок, поэтому вместо нее планируется использовать сталь. Моя задача – соединить вольфрам с конструкционной сталью. Это непросто: у вольфрама и стали в 3-4 раза различаются коэффициенты термического расширения, то есть при нагреве сталь сильно расширяется, а вольфрам нет. Поэтому при охлаждении возникают напряжения, которые могут привести к разрушению этого соединения. Мы решаем эту проблему с помощью технологии высокотемпературной пайки. В частности, разрабатываем припои, создаем быстрозакаленные сплавы. Их преимущество в том, что они находятся в аморфном или нанокристаллическом состоянии, т.е. они очень гибкие, поэтому их удобно использовать при создании сложных геометрических конструкций. Кроме того, использование таких припоев позволяет получить соединение по прочности равное или выше прочности соединяемых материалов. В этом – отличительное достоинство высокотемпературной пайки по сравнению с другими методами соединения.

Моя научная работа направлена на то, чтобы разработать технологию соединения вольфрама со сталью, найти подходящий состав сплава-припоя и экспериментально доказать работоспособность технологии в условиях работы будущего реактора ДЕМО.

— Как давно появился интерес к термоядерной тематике?

— Еще на 3-м курсе я начала работать в научной группе, которая имела опыт создания материалов для установки ИТЭР. Поэтому моя научная работа логично продолжает эту тематику. Термояд – это экологически чистый, абсолютно безопасный неограниченный источник энергии, и мне очень интересно участвовать в его создании.

— Как стать победителем престижного научного конкурса?

— Я думаю, очень важна научная активность. Уже на третьем курсе я старалась публиковаться, посещать конференции по своей тематике. Это одна из важных составляющих научной жизни: ученым необходимо представить свои результаты сообществу, получить фидбэк от коллег. Каждая конференция, в которой я участвовала, была полезной: я видела, что именно мне необходимо доработать, получала ценные советы коллег, обрела новых знакомых, с которыми мы планируем совместные проекты.

— Что еще есть в вашей жизни, кроме науки?

— В МИФИ я занимаюсь со студентами и школьниками. А свободное время провожу активно – играю в баскетбол, занимаюсь танцами.