ЧЕРЕПНИН Юрий Семенович
Pодился в селе Луговое Томской области в 1948 г.
В середине 60-х годов многие выпускники средних школ мечтали стать физиками. Сейчас трудно найти объективные причины этого массового увлечения точными науками: и вступительные конкурсы по 10 человек на место, и проходные баллы 14 из 15 возможных, и группы первокурсников, набранные целиком из медалистов, и громадное удовлетворение и гордость, когда твоя фамилия есть в списках принятых на факультет, о котором слышал столько необычного и удивительного.
Все это испытал и я, когда приехал из маленькой приобской деревеньки в Томск вместе со своим другом Петром Лавреню- ком, чтобы учиться на ФТФ ТПИ, причем специальность не имела значения, о них тогда реклама факультета рассказывала очень скупо.
Закончив ФТФ, покинул Томск и больше никогда там не был, но очень часто вспоминаю студенческие годы, они очень дороги, этот необъяснимый источник жизненных и творческих сил живет во мне все это время.
C первого дня пребывания в институте у новоиспеченных физикотехников вырастал комплекс особой избранности, приобщенности к чему-то очень важному, хотя понятия не имели, что за специальности мы выбрали, или они нас, и что стоит за такими нейтральными словами - техническая физика, прикладная физика, электроника и автоматика. Мы были горды тем, что, учась в техническом вузе, получаем расширенные курсы по физике и математике, что самые знаменитые профессора института читали нам курсы по общеобразовательным дисциплинам. Мне кажется, что и сейчас я слышу голоса математиков С. Кузнецова и М. Монарх, физиков В. Соколова, Д. Вайсбурда и Н. Кислицына, теплофизика Л. Фукса, философа Б. Зельманова. Предметом особой гордости являлась и наша повышенная стипендия. 45 рублей на младших курсах позволяли быть весьма респектабельными молодыми людьми и обходиться практически без родительской поддержки.
Специализация началась на третьем курсе.
Здесь ситуация с преподавателями была несколько иная. На кафедрах ФТФ было еще мало специалистов высшей квалификации, в основном это были молодые кандидаты наук или аспиранты, недавние выпускники факультета. Это объяснялось, прежде всего, молодостью атомной науки в стране, которая лишь в 50-е годы начала широко развиваться и кадровый состав в атомной отрасли только начал формироваться. Я учился на кафедре 21, которая готовила инженеров-физиков по специальности «Ядерно-энергетические установки». Кафедру возглавлял доцент М.Н.Курин, он же был самым опытным из преподавателей и читал основной курс по теории ядерных реакторов. C благодарностью вспоминаю других сотрудников кафедры - О. Смиренского, Ф. Кошелева, В. Лебедева, В. Алимова, А. Лавренюка, Е. Травина, которые были ненамного старше нас, но сумели крепко вколотить знания по физике и конструкции ядерных реакторов. Единственное, о чем вспоминаю с сожалением - так это о том, что конспекты по основным предметам специальности остались в спецчасти факультета. Их мне не хватало в первые годы работы, чтобы быстро восстановить в памяти те или иные разделы по физике реакторов, необходимые для практической работы.Сейчас, вглядываясь в прошлое через призму прожитых лет, могу с уверенностью сказать, что нас на ФТФ учили хорошо. Мы получили очень хорошее образование в области естественных наук, были готовы успешно работать по многим направлениям атомной науки и техники. Единственным нашим пробелом была подготовка по иностранному языку, что было свойственно для всей советской системы образования.
На четвертом курсе я достаточно сильно увлекся численными методами расчета распределений нейтронного излучения. На нашей кафедре этим направлением в ту пору никто не занимался, поэтому я попросил доцента кафедры 12 А.М. Кольчужкина быть моим руководителем по учебно-исследовательской работе. А.М. Кольчужкин был авторитетным на факультете специалистом в этой области и я с большой благодарностью вспоминаю то время, когда я имел возможность учиться и работать в группе Анатолия Михайловича.
Это был период создания первых машинных программ для реализации численных методов переноса излучения. Помню, как А.М. Кольчужкин рассказывал про одного хорошего специалиста, который решал задачи переноса гамма- квантов методом Монте-Карло вручную, без применения ЭВМ, разыгрывая для каждой задачи по 500 историй. Группа Кольчужкина занималась разработкой стандартных машинных программ для расчета переноса излучений в различных средах и материалах. Я, как будущий специалист по реакторам, получил задачу по определению пространственно-энергетических характеристик замедляющихся нейтронов. В это время в ТПИ была лишь одна крупная ЭВМ БЭСМ-4, установленная в 11 корпусе и формально принадлежащая Институту ядерной физики. Помню мучительной дележ счетного времени для отладки и основного счета. Программы еще писались в машинных кодах, но уже стремительно надвигалось время алгоритмических языков и на семинарах у Кольчужкина все время шли дискуссии - хорошо это или плохо. Большинство специалистов, у которых был основательный задел по программам, написанным в кодах, считали, что алгоритмические языки не приживутся. Молодежь видела преимущества новых технологий - их проще было освоить, да и быстрее проходила отладка программ. Но чаще старшие побеждали в этих спорах, так как у них было больше аргументов. Моя дипломная работа, выполненная под руководством Е.А. Травина, состояла из двух расчетных программ по определению накопления изотопов плутония в активной зоне модельного промышленного реактора. Чтобы не иметь проблем при защите на госкомиссии, одна из программ была выполнена в кодах, а другая с использованием модной, но плохо работающей альфа-версии АЛГОЛ-60.Итак, диплом с отличием в руках, что же дальше? Дальше было неукротимое желание заниматься наукой на любых условиях. Поэтому при распределении был выбран закрытый город Семипалатинск-21, куда уже два года подряд уезжали значительные отряды самых лучших выпускников физикотехников. Что там за работа, никто толком не знал, но то, что это гораздо интересней, чем работа на комбинатах или АЭС, говорили многие.
В 1972 году в Семипалатинск-21 нас приехало 9 выпускников ФТФ. Город поразил своей суровостью и обилием военнослужащих. C помощью работающих здесь наших выпускников быстро разобрались в ситуации. Оказалось, что в этом городе занимались не только проведением ядерных взрывов, но и другими крупными научными проектами. В частности мы попали на строящееся предприятие, которое в скором времени должно было стать испытательным полигоном для отработки ядерных ракетных двигателей (ЯРД). Ядерные реакторы, используемые в ракетных двигателях, имели оригинальную конструкцию и не имели аналогов не только в стране, но и во всем мире. Предприятие носило условное название - Объединенная экспедиция и находилось в процессе формирования. В течение 1970-1974 гг. происходил основной набор кадров из выпускников ТПИ, МИФИ, МЭИ, МАИ и других ведущих вузов страны.
На предприятии находился в эксплуатации импульсный графитовый реактор ИГР, на котором полным ходом шли испытания твэлов и TBC реакторов ЯРД и находился в стадии завершения строительства новый уникальный стендовый комплекс «Байкал-1» с первым в стране высокотемпературным газоохлаждаемым реактором ИВГ-1. Мы, недавние студенты, сразу попали на передовой край советской атомной науки и были счастливы и горды, что нам выпала честь быть среди первых испытателей уникальной техники. Классические энергетические атомные реакторы представляют собой достаточно сложные инженерные конструкции, требующие сложных расчетов и экспериментального обоснования. Реакторы для космоса выглядели намного сложнее из-за большей энергонапряженности активной зоны, более высоких температур элементов конструкций и, самое главное, из-за применения в качестве теплоносителя газообразного водорода. Все это требовало новых подходов для отработки элементов и узлов данных реакторов сначала в модельных экспериментах на различных стендах, а затем и в составе реакторов.
Выпускники ФТФ ТПИ в Объединенной экспедиции находили для себя работу на любой вкус. Они участвовали в создании, а затем и в эксплуатации различных технологических систем ре- актора, работали в конструкторских бюро и на газовом заводе.
Но больше всего выпускников ФТФ было направлено в научные лаборатории. В эти годы они только создавались на базе небольших исследовательских групп ИАЭ им. И.В. Курчатова, которые базировались на реакторе ИГР и занимались изучением физики этого уникального импульсного реактора. Я и мой одногруппник Д.И. Зеленский получили направление в лабораторию физики реакторов, которой руководил В.К Грозное - один из создателей советских реакторов для космоса. Физические свойства активной зоны таких реакторов были изучены лишь расчетным путем или на критических стендах в ИАЭ им И.В. Курчатова. Предстояло определить основные параметры реактора при подаче водорода в активную зону и при разогреве элементов конструкций до уровня рабочих температур в 3000 К. Кроме этого, были и другие важные научные задачи, связанные с гидрогазодинамикой, кинетикой и регулированием мощности. При решении всех этих задач, как правило, самое активное участие принимали выпускники ФТФ. Буквально через 3-4 года многие из них стали признанными специалистами не только в пределах одного предприятия.Среди выпускников 1970 г. выделялись: А. Колбаенков - технолог газовых систем, Л. Тихомиров - оператор-физик реактора; В. Котов, А. Роман, А. Стороженко - инженеры лаборатории физики ядерных реакторов. Многочисленный состав выпускников прибыл в 1971 г. Практически все они стали не только ведущими в отрасли, но сейчас известны далеко за пределами СНГ. Это прежде всего III. Тухватулин и В. Пахниц.
Основные работы по испытаниям реакторов ЯРД были выполнены в течение 1975-1989 гг. Испытания были успешными: в результате ресурсной отработки было показано, что выбранные материалы и конструкция реакторов выдерживают заданные энергетические параметры и намного превышают результаты, достигнутые за рубежом. Безусловно, что мы, как и многие советские исследователи, всегда гордились своими достижениями и считали их лучшими в мире. После распада СССР пришла пора переоценок и многие из научных разработок либо оказались не актуальными, либо не соответствовали мировым стандартам.
К счастью, этой участи избежали результаты советского опыта создания и отработки ЯРД. Интерес к достигнутым результатам в области ЯРД после снятия секретности с этих работ был огромный. В течение 1989-1993 гг. ежегодно проходили в различных городах СНГ и США конференции по проблемам ядерной энергетики для космоса, на которых доклады специалистов России и Казахстана всегда вызывали громадный интерес.Вспоминаю самое первое посещение американских ученых нашей испытательной базы в г. Семипалатинске-21 в апреле 1992 года. Во время этого визита мы поняли, что в США практически ничего не знали ни о наших экспериментальных возможностях, ни о достигнутых результатах. Американцы были буквально в шоке от увиденного и в официальном протоколе по итогам визита записали следующее: «Уникальные установки ОЭ НПО «Луч» обладают такими возможностями, которые в настоящее время не имеют аналогов в мире. Продемонстрированные возможности создавать и испытывать тепловыделяющие сборки при температуре выше 3000 К в водороде подтверждают, что Казахстан и его партнеры в России могут гордиться этим». Очень жаль, что данное научное направление с распадом СССР перестало развиваться, это была одна из немногих разработок, где мы, бесспорно, были впереди планеты всей.
В середине 80-х годов, когда испытания реакторов ЯРД были поставлены на достаточно хорошую методическую основу, мы стали задумываться о том, где бы нам еще применить накопленный опыт и знания в реакторных технологиях. Так постепенно сложилась концепция организации исследований тяжелых аварий энергетических реакторов на стендовой базе Объединенной экспедиции в Семипалатинске-21. Детальное рассмотрение этого плана показало, что для успешной работы в этой области у нас имеется многое. Прежде всего, это самый мощный в мире импульсный реактор на тепловых нейтронах - ИГР, на котором возможно моделирование аварий с выбросами мощности при сверхмгновенной критичности до 4%. При дооборудовании реактора соответствующими петлевыми установками можно было изучать и аварии, связанные с частичным или полным прекращением расхода. Работа с высокими температурами и с предельными энерговыделениями и привела к созданию достаточно качественных информационно-измерительных систем для регистрации и управления быстропротекающими процессами. Стало понятно, что нам вполне по силам заняться изучением заключительной стадии ядерной аварии, связанной с расплавлением активной зоны реактора.
Прошло несколько лет и в настоящее время это направление научно-исследовательских работ стало самым перспективным в тематике Национального ядерного центра Республики Казахстан, возникшего на основе Объединенной экспедиции и Института ядерной физики АН Казахстана в 1993 г. Жизнь подтвердила правильность выбранного пути. Созданы новые экспериментальные стенды, где по контрактам с зарубежными заказчиками изучаются свойства расплава активных зон ядерных реакторов. Проведены десятки ампульных экспериментов на реакторе ИГР с моделированием различных аварий для энергетических и исследовательских реакторов, в том числе и с выгоревшим топливом. В настоящее время по заказу японских энергетических компаний идет подготовка к изучению аварийных ситуаций с топливом быстрых реакторов.
Во всех работах главные роли играют бывшие выпускники ФТФ ТПУ. Знания и сибирская закалка, приобретенные в Томске, позволили нам не только выжить в новых условиях, но и дали возможность заниматься любимой работой, развивая реакторные исследования во имя мирного использования атомной энергии.
Выпускник ФТФ ТПИ 1972 г. по специальности «Физикоэнергетические установки», д.т.н., автор более 120 научных работ в области исследований ядерных энергоустановок для космических аппаратов, аварийных ситуаций на АЭС, конверсии ядерно-промышленного комплекса, проблем распространения ядерных материалов и технологий. C 1995 г. был генеральным директором Национального ядерного центра Республики Казахстан.