Чтобы Чернобыль не повторился

Академик В.Маслов, лауреат Ленинской премии и Государственной премии СССР

На соискание Государственной премии СССР

Раз человечество не может обойтмсь без атомных электростанций, необходимо обеспечить полнейшую их безопасность. Как решается эта проблема? С помощью экспериментов во всей полноте ее решить невозможно [1]. Нельзя же воспроизвести на опыте абсолютно все мыслимые и немыслимые аварийные ситуации. Единственный выход – проигрывание всех вариантов на математических моделях. В частности, речь идет о детальном расчете конструкций АЭС и их поведения – как нормального, так и нештатного.

Это делалось и до сих пор. Однако жизнь жестоко доказала, что проводившиеся до сих пор расчеты не всегда удовлетворительны [2]. Теперь очевидно, что нужно поднимать расчеты АЭС, и в первую очередь основного их элемента – ядерного реактора, на качественно новый уровень. Речь идет уже не просто об усовершенствовании расчетов, а о создании полномасштабной математической модели ядерного реактора и его поведения [3].

Что это такое? Нужно детально отобразить в математических понятиях пространственную структуру реактора, распределение веществ, из которых он построен, и, главное, законы взаимодействия потоков нейтронов с веществом. При этом совершенно необходимо избежать неоправданных упрощений, то есть создать такую умозрительную конструкцию и такие связи между ее элементами, что ее «поведение» будет отображать поведение реального реактора. Чтобы, перенося ее на ЭВМ, можно было бы просмотреть и сравнить друг с другом различные варианты реакторов, изучить различные их состояния и аварийные ситуации, в том числе и взрыв, и их возможные причины. Пусть даже это будет недешево и потребует большого количества машинного времени. Но, во-первых, отступление от «математической» точности может привести к катастрофе. И, во-вторых, жизнь показала, что эксперименты на действующем реакторе в принципе недопустимы.

Точность математической модели реактора определяется прежде всего точностью заложенной в нее теории взаимодействия потоков нейтронов с веществом. После чернобыльской катастрофы некоторые неспециалисты полагали, что мировая наука не располагает необходимой для расчета реакторов глубокой математической теорией. Но такая теория существует! Причем ее современный облик определяется в основном трудами именно советских ученых. В этой связи в первую очередь надо назвать цикл работ «Развитие математических методов теории переноса частиц», выдвинутый на соискание Государственной премии СССР 1987 года [4]. Этот цикл содержит основополагающие труды, давшие начало новым крупным математическим направлениям в области теории переноса нейтронов и частиц другой физической природы.

Новизна задач потребовала новых понятий и средств в самой «чистой» математике. Строгие исследования привели к тому, что были обнаружены новые явления и связи в переносе частиц; углубили качественное их понимание; позволили правильно поставить задачи моделирования переноса нейтронов; обосновали численные методы их решения.

Таким образом, отвлекаясь от других – и многочисленных – приложений математической теории переноса частиц, можно утверждать, что наша наука создала надежный фундамент для разработки высокоточной полномасштабной модели ядерного реактора. Это выдающееся достижение, бесспорно, заслуживает высокой награды – Государственной премии СССР. Но нужно сделать и следующий шаг. Нужно, опираясь на развитую теоретическую базу, перейти от расчетов отдельных, как правило, «штатных» или близких к ним состояний ядерного реактора к полномасштабному моделированию процессов в нем, включая аварийные. У нас есть ученые, которые способны сделать это. Задача – объединить их усилия.

Известия, 1987 г., 22.06, № 173 (21980)

[1] І справді, висаджувати атомні реактори, щоб навчитись з цим лихом боротись – накладно навіть для СССР. Нагадаю, що причиною Чорнобильського вибуху був натурний експеримент з моделювання ядерної війни.

[2] Простою мовою – нездалі.

[3] Перед тим ніякої такої моделі не існувало.

[4] Звернемо увагу на крайню секретність цих робіт: нейтрони не названі нейтронами, але «частинками»; не названо авторів та установ, де виконувались роботи. Щоб ворог не здогадався!