Более 125 студентов и молодых учёных со всей России обсудили проблемы современной физики на I Всероссийской школе НЦФМ по газодинамике и физике взрыва в Сарове. Учёные рассказали о превращениях в веществе в экстремальных условиях, неустойчивостях в звёздных системах, численном моделировании этих процессов и многом другом. Школа прошла при поддержке Госкорпорации «Росатом» и Института экспериментальной газодинамики и физики взрыва РФЯЦ-ВНИИЭФ в рамках Десятилетия науки и технологий в России с 14 по 16 марта 2023 года.
Более 20 лекций прочитали на школе академики и члены-корреспонденты РАН и ведущие учёные из ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН, Объединенного института высоких температур РАН, Института прикладной математики РАН, Института экспериментальной газодинамики и физики взрыва (ИФВ) РФЯЦ-ВНИИЭФ, Института теоретической и математической физики (ИТМФ) РФЯЦ-ВНИИЭФ и Российского технологического университета МИРЭА.
«90% наблюдаемого барионного вещества во Вселенной находится именно в экстремальных состояниях с огромными давлениями, температурой, гравитационными и электромагнитными полями, – рассказывает член-корреспондент РАН Игорь Ломоносов, сопредседатель секции НТС НЦФМ «Газодинамика и физика взрыва», и.о. директора ФИЦ проблем химической физики и медицинской химии РАН. – Дешёвая, чистая, безграничная энергия – это термоядерная. И наша задача – изучить свойства рабочих материалов, которые мы хотим использовать, чтобы реализовать инерциальный управляемый термоядерный синтез. Для этого необходимо досконально изучить процессы создания разных экстремальных состояний. Человечество уже более 60 лет стремится зажечь мирную термоядерную реакцию».
В рамках научной программы НЦФМ российские институты решают вопросы по развитию термоядерной энергетики. Учёный секретарь секции НТС НЦФМ «Газодинамика и физика взрыва», заместитель директора ИФВ РФЯЦ-ВНИИЭФ Антон Бликов уточняет, какие результаты были получены учёными НЦФМ по этому направлению в 2022 году:
«У нас несколько важных научных результатов. Два из них связаны с получением рекордных результатов: вышла публикация по достижению давления в 180 млн атмосфер в лёгких элементах – дейтерии (изотоп водорода) и гелии. Это рекордное давление – почти в 20 раз больше, чем в других мировых лабораториях. Также мы провели эксперимент по сжатию плазмы гелия с одновременной регистрацией температуры, массовой скорости и средней плотности. Такой эксперимент был проведён впервые в мире».
Изучение газодинамики и физики взрыва возможно не только путём экспериментов, но и с помощью численного моделирования и создания теоретических моделей о поведении веществ в экстремальных условиях. «Мы занимаемся моделированием разных свойств веществ на компьютере. Практически все результаты этих исследований нужны для развития разных областей: они используются в строительстве, медицине, компьютерной технике, космической отрасли и атомной энергетике. Мы сотрудничаем с НЦФМ уже третий год, занимаемся расчётами и теоретическими моделями в поддержку того, что изучается в Сарове и других институтах научной кооперации НЦФМ, – уточняет лектор школы Павел Левашов, заведующий отделом ОИВТ РАН. – При высоких температурах, превышающих примерно 3000 градусов, измерения проводить очень сложно, они противоречивые и дорогие, гораздо проще их посчитать. 20 лет назад это было невозможно. Сейчас существуют численные методы и суперкомпьютеры, которые позволяют выполнять работу, которая ранее занимала годы, в течение одного дня. Сейчас пограничный момент в расчетном моделировании, ведь нам на помощь приходят нейронные сети, которые, после особой процедуры машинного обучения, позволяют посчитать, как устроены реальные материалы со сложной структурой. Те, кто будет работать в этой области, точно найдут занятие для себя».
Перенять опыт маститых учёных приехали студенты и молодые учёные из Москвы, Санкт-Петербурга, Новосибирска, Томска, Калининграда, Нижнего Новгорода, Уфы, Дубны, Майкопа (Республика Адыгея), Черноголовки и Сарова. Они также представили 25 стендовых докладов, тезисы которых опубликованы в сборнике школы.
Лучшим стендовым докладом была признана работа Алексея Студенникова, аспиранта Института гидродинамики СО РАН, «Скоростная рентгенография процессов инициирования ТАТБ через инертные преграды». Он поделился своими впечатлениями о прошедшей школе: «Эмоции колоссальные на самом деле, потому что, на моей памяти, это первое мероприятие по газодинамике и физике взрыва. Приглашают учёных российского и мирового уровня, а также молодых исследователей, которые только начинают свой путь. Нас замечают, у нас есть возможность поучаствовать в диалоге с руководством Института экспериментальной газодинамики и физики взрыва РФЯЦ-ВНИИЭФ, с учёными институтов академии наук. Сейчас я аспирант первого курса, тема моей кандидатской диссертации пересекается с темой моего доклада, и мне очень приятно, что его заметили. Это говорит о том, что эта тема действительно является актуальной, люди об этом знают и тоже работают в этом направлении. Это значит, что я на верном пути. Школа НЦФМ помогает ещё больше поверить в себя и мотивировать себя на дальнейшие исследования. В следующем году хочу представить более взрослое, осмысленное, аккуратное и педантичное исследование».
Учёный секретарь секции НТС НЦФМ «Газодинамика и физика взрыва», заместитель директора ИФВ РФЯЦ-ВНИИЭФ Антон Бликов уточняет, что в современном мире студентам сложно определиться, чем заниматься в дальнейшем:
«На научных школах НЦФМ есть возможность объяснить и показать ребятам на примерах, что есть интересные задачи, есть научный коллектив и есть условия, которые уже сейчас созданы для развития науки, и даже не надо жить в палатках. Пожалуйста, в комфортные условия приезжайте – и только работайте, отдавайте всего себя, потому что по-другому наука не делается. Тогда вы добьётесь результата».
В перерывах между лекциями участники школы НЦФМ приняли участие в экскурсиях по технопарку «Саров» и в музей ядерного оружия РФЯЦ-ВНИИЭФ, посетили Рентгенографический комплекс РФЯЦ-ВНИИЭФ, литературную встречу и мастер-класс по подготовке публичных выступлений. Запись всех лекций школы сохранена на странице «ВКонтакте» НЦФМ.
О научных школах НЦФМ для студентов и молодых учёных
В 2022 году состоялись четыре школы НЦФМ – Международная школа по физике нейтрино и астрофизике, Всероссийская школа по физике высоких энергий и ускорительной технике, Всероссийская школа по лазерной физике и лазерным технологиям, Всероссийская школа по математическому моделированию на супер-ЭВМ экса- и зеттафлопсной производительности. В 2023 году Национальный центр планирует провести девять школ практически по всем направлениям своей научной программы: от искусственного интеллекта и архитектуры суперкомпьютеров до физики частиц и космологии. Подробности проведения школ представлены на сайте: https://ncphm.ru/.
Национальный центр физики и математики
Открытие в России новой научно-исследовательской инфраструктуры – одна из ключевых инициатив Десятилетия науки и технологий. Флагманским проектом этой инициативы является создание Национального центра физики и математики (НЦФМ), который строится в г. Сарове Нижегородской области. На территории НЦФМ возводится комплекс из научно-исследовательских корпусов, передовых лабораторий и установок класса «мидисайенс» и «мегасайенс». Научную кооперацию НЦФМ сегодня составляют 55 научных организаций, вузов и высокотехнологичных компаний со всей России. Образовательной частью Национального центра стал филиал Московского государственного университета им. М.В. Ломоносова - «МГУ Саров», где учатся около сотни магистрантов и аспирантов со всей страны. Учредители НЦФМ – Госкорпорация «Росатом», МГУ им. М.В. Ломоносова, РАН, Министерство науки и высшего образования Российской Федерации, РФЯЦ-ВНИИЭФ, НИЦ «Курчатовский институт» и ОИЯИ. Основные цели Национального центра – получение новых научных результатов мирового уровня, подготовка учёных высшей квалификации, воспитание новых научно-технологических лидеров, укрепление кадрового потенциала предприятий Госкорпорации «Росатом» и ключевых научных организаций России, повышение привлекательности российской науки для молодых учёных.
Десятилетие науки и технологий в России (2022-2031, стартовавшее по Указу Президента Российской Федерации) – это масштабная программа инициатив, проектов и мероприятий по ускоренному развитию экономики и социальной сферы через усиление роли науки и наукоёмких технологий в стране. Основные цели Десятилетия – привлечение молодежи в сферу науки и технологий, вовлечение исследователей и разработчиков в решение важных задач для страны и общества и рост знания людей о достижениях российской науки. Более подробная информация об инициативах, мероприятиях и проектах Десятилетия науки и технологий – на сайте наука.рф. Оператор проведения Десятилетия науки и технологий – АНО «Национальные приоритеты».
