На Научной сессии НИЯУ МИФИ, проходившей в вузе 4-5 февраля, обсуждались не только стратегия развития университета и переход на новую систему высшего образования, но и, конечно, последние научные достижения и разработки ученых МИФИ, а также их включенность в проекты с партнерами вуза – этому был посвящен второй день сессии.
О новых технологиях для повышения эффективности выработки электроэнергии и решениях задачи по увеличению доли атомной генерации в России до 25 % к 2045 году рассказал первый заместитель директора по производству и эксплуатации АЭС АО «Концерн Росэнергоатом» Александр Дорофеев. Он особо остановился на повышении сроков эксплуатации действующих АЭС и строительстве новых АЭС (плавучих и мобильных, в том числе) в восточных регионах России, для чего будут нужны выпускники НИЯУ МИФИ. Планируется, что потребность в выпускниках нашего вуза у Электроэнергетического дивизиона «Росатома» в 2024-2030 гг. будет составлять почти 2500 человек.
Главный научный сотрудник научно-образовательного центра НЕВОД НИЯУ МИФИ, Анатолий Петрухин выступил с докладом «Атомы, ядра, кварки… что дальше?». Он подчеркнул, что на сегодняшний день исследования кварк-глюонной материи являются передним краем науки:
«В Дубне создан коллайдер NICA, на котором будут изучаться условия образования кварк-глюонной материи, а у нас в МИФИ в ходе экспериментов на НЕВОДе мы надеемся найти новое состояние КГМ в области ТэВных масс. Почему это важно? Энергия, которая будет выделяться при распаде такого состояния, составит ТэВы, то есть будет в миллион раз больше, чем в ядерных реакциях».
«Спектроскопия аномального низколежащего изомерного состояния в ядре тория-229 при релаксации свободных экситонов в криокристалле ксенона» – с таким сообщением выступил заведующий кафедрой физико-технических проблем метрологии (№ 78) Пётр Борисюк. Самый низкоэнергетичный переход из всех известных сегодня возможен именно на тории-229, в МИФИ были произведены следующие эксперименты по этой тематике: возбуждение 229mTh в лазерной плазме в процессе обратной электронной конверсии, возбуждение 229mTh в широкозонном диэлектрике электрическим током, возбуждение 229mTh резонансной линией ксенона в VUV-диапазоне (распад экситонов в твердом Хе), спектроскопия 229mTh3+ в ловушке Пауля. «Сейчас мы проводим спектроскопию ядер 232mTh, где нет перехода, это природный изотоп. Результаты этого эксперимента позволят фактически открыть целый спектр работ, направленных на создания стандарта ядерной частоты с относительной неточностью на уровне 10-20 – 10- 21 у нас в МИФИ. Зачем нужны ядерные часы на тории? Они будут с очень хорошей точностью чувствовать изменение гравитационного поля приповерхностной области Земли, это был бы квантовый магнитометр, детектор магнитного поля», – подчеркнул докладчик.
Профессор кафедры физики конденсированных сред (№ 67), заместитель директора ИНТЭЛ Иван Васильевский представил доклад обзорного характера «Технологическая платформа InP гетероструктур для интегральной фотоники», он рассказал о новом направлении в фотонике – разработке технологии передачи радиосигналов на большие расстояния. Фотоника расширяет те позиции информационно-индустриальной цивилизации, которые невозможно перекрыть чисто электронными способами. И в этом смысле технологии свервысокочастотной радиофотоники – это переход к 6-му технологическому укладу. В частности, Иван Васильевский рассказал о преимуществах манипуляции информацией в световой форме, где может быть осуществлен выход на частоты выше 40 ГГц, которые уже сейчас диктуются индустриальными партнерами. Эта работа может быть положена в основу НИОКРа для проработки технологии. Особо докладчик остановился на экономике вопроса, отметив, что необходимо переходить от разработок отдельных компонент к разработке унифицированного базового технологического процесса с библиотекой элементов, который позволит в будущем создавать широкую номенклатуру разного типа фотонных интегральных схем по единым правилам проектирования. Отдельно Иван Васильевский рассказал о разработке НИЯУ МИФИ для ОА «НИИ ПОЛЮС» – об узле ввода-вывод излучения на InP.
Доцент кафедры теоретической ядерной физики (№ 32) Нина Воронова выступила с докладом «Экситон-поляритонный кольцевой джозефсоновский контакт». Это совместная теоретическая экспериментальная работа – пример немногочисленного на сегодняшний день международного сотрудничества России (теория) и Италии (эксперимент). Эффект Джозефсона – явление протекания сверхпроводящего тока через тонкий слой диэлектрика, разделяющий два сверхпроводника. Такой ток называют джозефсоновским током, а такое соединение сверхпроводников – джозефсоновским контактом. В ходе совместной работы российских и итальянских ученых впервые был реализован поляритонный кольцевой джозефсоновский контакт в клиновидном микрорезонаторе для создания внешней циркуляции и с управляемым оптическим барьером. Было показано, что слабая связь может работать в двух разных режимах: при субкритической подбарьерной скорости система ведет себя как односвязная сверхтекучая жидкость; при околокритичесих скоростях формируется джозефсоновский контакт, плотность под барьером обращается в ноль, а фаза оказывается разорванной. В джозефсоновском режиме ток под барьером – туннелирующий, отвечающий переменной разности фаз и сменяющий направление. Продемонстрировано синусоидальное поведение джозефсоновского тока в зависимости от приложенной циркуляции. Работа была опубликована в журнале Nature communications (16, 466 – 2025)
Доклад профессора кафедры криптологии и кибербезопасности ИИКС НИЯУ МИФИ Сергея Запечникова был посвящен вероятностным криптографическим доказательствам в задачах проверяемых вычислений. В докладе было отмечено, что проверяемые вычисления – новая быстрорастущая область исследований в сфере информационной безопасности. Её актуальность обусловлена ростом потребностей в распределённых и децентрализованных вычислениях, результатам которых, однако, не всегда можно доверять. Поэтому в тех случаях, когда вычислительная задача передаётся внешнему исполнителю, например, облачному центру обработки данных, к результатам решения задачи желательно добавлять доказательство корректности её решения, которое могло бы быть проверено за короткое время без полного пересчёта всей задачи. Реализовать такую проверку возможно при помощи криптографических систем доказательства, в частности, доказательств с нулевым разглашением. Особенно востребованы такие инструменты в сфере блокчейн-технологий и конфиденциального машинного обучения. В докладе были выделены перспективные направления исследований в этой сфере и подходы к решению научных задач.
С докладами на научной сессии МИФИ также выступили:
- главный специалист Института промышленных ядерных технологий Мария Тарасова: «Разработка технологии и оборудования для изготовления смешанного нитридного уран-плутониевого топлива для быстрых реакторов IV-ого поколения»;
- ведущий инженер Института промышленных ядерных технологий Станислав Гордеев: «Инновационные диагностические системы НИЯУ МИФИ для реакторов ВВЭР» (разработка, реализация, внедрения);
- главный специалист Института промышленных ядерных технологий Светлана Иванова: «Разработка способа магнитно-абразивной модификации поверхности для повышения эксплуатационных свойств и продления ресурса циркониевых компонентов активных зон реакторов ВВЭР-1000, работающих на повышенных мощностях, и реакторов ВВЭР-1200»;
- директор Инженерно-физического института биомедицины НИЯУ МИФИ Александр Гармаш: «Перспективы применения аппаратно-программных комплексов для выполнения малоинвазивных лечебно-диагностических интервенционных хирургических вмешательств в условиях ионизирующего излучения и сильных электромагнитных полей»;
- директор направления научно-технических исследований и разработок госкорпорации «Росатом» Виктор Ильгисонис: «Некоторые актуальные задачи разработки термоядерных технологий»;
директор департамента по научно-технической деятельности АО «ТВЭЛ» Алексей Шишкин: «Направления сотрудничества АО «ТВЭЛ» и НИЯУ МИФИ».