В Снежинском физико-техническом институте НИЯУ МИФИ открылся Центр математического моделирования сложных физических процессов. Центр создан по заказу флагманского предприятия ядерного оружейного комплекса Госкорпорации «Росатом» РФЯЦ-ВНИИТФ в рамках программы развития НИЯУ МИФИ и ориентирован на изучение проблем мирного атома.
Студенты СФТИ НИЯУ МИФИ, магистранты и аспиранты под руководством заместителя научного руководителя РФЯЦ-ВНИИТФ, профессора, доктора физико-математических наук В.А. Симоненко будут учиться решать одну из главных задач отрасли – проблему водородной безопасности ядерной энергетики.
Следует отметить, что среди вузов НИЯУ МИФИ, расположенных в городах присутствия предприятий ядерного оружейного комплекса Госкорпорации «Росатом», магистерская и аспирантская подготовка ведется только в Сарове и Снежинске. Именно поэтому среди снежинских магистрантов и аспирантов много жителей уральских ЗАТО, Челябинска, Екатеринбурга. Новый центр ориентирован прежде всего на студентов направлений подготовки «Ядерная физика и технологии» и «Прикладная математика и информатика», прикладной характер которых, в отличие от специальностей, например, конструкторско-технологического профиля, довольно трудно представить людям неподготовленным, особенно абитуриентам.
«Высшее образование постоянно ищет пути повышения качества и эффективности, – отметила руководитель СФТИ НИЯУ МИФИ О.В. Линник. – Все, что происходит в вузе, служит одной главной цели – ответить на стоящие перед нами вызовы. Когда мы формировали тренды развития вуза на ближайшие десятилетия, то смотрели, куда движется ядерная отрасль страны и ее флагманские предприятия. Одно из конкурентных преимуществ РФЯЦ-ВНИИТФ в том, что на базе ядерного центра создан полный жизненный цикл математического моделирования, как производственная компетенция коллектива. Поэтому в СФТИ НИЯУ МИФИ и была реализована потребность в создании учебного центра математического моделирования сложных физических процессов. На сегодняшний день потребность в качественно подготовленных специалистах в сфере математического моделирования велика как на градообразующем предприятии, так и в отрасли в целом. Мы постарались собрать в СФТИ НИЯУ МИФИ программные продукты, которые бы обеспечивали решение сложных прикладных, ключевых для ядерного центра задач (например, STAR-CCM или ANSYS), найти необходимые мощности достойного для вуза вычислительного центра.
Вам необыкновенно повезло стать участниками молодого научного коллектива, возглавляет который идеолог Центра Вадим Александрович Симоненко, чей задел в науке, умение вести за собой учеников является примером истинной научной молодости!».
«Надо усиливать первую ступень – бакалавров, – подчеркнул Вадим Симоненко. – Усиливать математическое, физическое образование. Что же касается прикладной математики, то «прилагается» она к нашей жизни, нашей с вами безопасности, безопасности будущих поколений. Знания, накопленные за прошедшие 200 лет, это теория, только в последние десятилетия эта теория начала вкладываться в мощные коды, на основе которых решаются актуальные проблемы, в частности – проблема водородной безопасности ядерной энергетики».
В качестве одной из областей применения расчетного кода STAR-CCM В.А. Симоненко привел пример расчётов эффективной системы охлаждения Большого адронного коллайдера, сделанных в РФЯЦ-ВНИИТФ в 2002-2004 годах и сумевших учесть процессы нагрева огромного количества отдельных элементов.
«Точно также можно считать процессы теплообмена любых других сложных устройств, не прибегая к натурному эксперименту, экономя при этом средства и время, получая подробные, точные расчеты, которые всецело характеризуют процесс, происходящий в установках, – пояснил аспирант СФТИ НИЯУ МИФИ, преподаватель факультатива по изучению STAR-CCM Ю.А. Томилов. – С помощью данного программного продукта можно смоделировать, например, сценарий аварии на атомной станции, во время которой при расплаве активной зоны реактора в объеме гермооболочки высвобождается большое количество водорода – взрывоопасного газа. Можно задать источник водорода, изучить, как он будет подаваться и заполнять собой объем камеры, посмотреть, где образуется локальная концентрация водорода, превышающая предел его воспламенения, исследовать, как это можно предотвратить. А можно смоделировать идеальную систему вентиляции в обычном системном блоке компьютера с учетом всех существующих систем нагрева, таких, как центральный процессор, процессор видеокарты, жесткие диски». Программное обеспечение обладает наиболее удобным графическим интерфейсом, максимально дружелюбным для новичков, дает широкие возможности по использованию, предоставляет богатый выбор инструментов для моделирования сложных физических процессов, таких как течение различных жидкостей и газов, сложная химия, теплообмен, электродинамика и т.д., богатый выбор физических моделей.
Каждое занятие в новом Центре будет посвящено отдельному расчету, сделанному от начала до конца, то есть студенты сразу увидят результат своих трудов. Для этого им понадобятся полученные в вузе знания по математике и физике сплошных сред. Также со студентами будет заниматься еще одна аспирантка В.А. Симоненко – Екатерина Михайловна Щенникова (молодые ученые – выпускники Обнинского института атомной энергетики НИЯУ МИФИ). Преподаватели уверены: образовательный процесс, максимально приближенный к производству, пойдет на пользу всем – и студентам, и аспирантам, и их руководителям, и, конечно, предприятию и отрасли.