О том, какая научно-исследовательская деятельность планируется в Технической академии Росатома, как интегрировать науку в учебные процессы, какую пользу это принест в процессах подготовки кадров, – рассказывает проректор Технической академии Росатома по международной деятельности Владимир Артисюк
Стратегическая задача Технической академии Росатома на сегодняшнем этапе – это собрать действенный механизм подготовки кадров оперативного персонала для АЭС, строящихся по российскому дизайну за рубежом. Вторая, «примыкающая» к первоочередной – задача подготовки персонала для организаций ядерной инфраструктуры стран-новичков. Как известно, подготовка персонала в срок и с необходимым качеством является важнейшим условием успешной реализации проектов ядерной энергетики. Как известно, построенная в Арабских Эмиратах АЭС по корейскому дизайну АЭС была возведена практически по графику, но пуск были вынуждены отложить, поскольку оказался не готов эксплуатирующий персонал как самой АЭС, так и национального регулирующего органа, обязанного обеспечивать контроль за эксплуатирующей организацией со стороны государства. Задача подготовки оперативного персонала и персонала ядерной инфраструктуры для зарубежных стран в Технической академии ведутся параллельно. Подготовка оперативного персонала АЭС является более важной статьей доходов, но и подготовка должностных лиц для ядерной инфраструктуры стран-новичков – неотъемлемая часть работы, выполняемая в тесном сотрудничестве с МАГАТЭ.
Опыт работы по направлению ядерной инфраструктуры накоплен начиная с 2011 года, когда было подписано трехстороннее соглашение между Концерном, ЦИПК и МАГАТЭ, о вовлечении высших учебных заведений стран-новичков в процессы подготовки национальной ядерной инфраструктуры. Во-первых, на начальном этапе, когда страна принимает только решение внедрить ядерную энергетику, необходимо заручиться поддержкой общественности, сформировать общественное мнение в пользу ядерной энергетики. В странах, где уже имеется ядерная энергетика, это делать легче, поскольку там население привыкло к этому виду энергии, сформированы группы поддержки. Однако в странах-новичках, где ядерных технологий не было, важно доказать пользу и необходимость внедрения ядерной энергетики лидерам общественного мнения. Но как это сделать? Практика показывает, что лучший выход на эту проблему – через университеты, потому что именно в вузах концентрируется наиболее образованная часть населения. Если мы заручимся лояльностью университетов. то студенты, которые там обучаются, донесут свое мнение и до родителей, и до широких кругов общественности. В свою очередь, чтобы выстроить отношения с университетами, лучший способ – это обучать ядерным технологиям профессуру, преподавательский состав.
Каким именно компетенциям обучать преподавателей, в целом понятно: их надо знакомить с нашей технологией, помогая готовить совместные курсы. Если общие сведения о ядерной технологии, и конкретно о технологии ВВЭР, можно почерпнуть из учебников, данные которых несложно переложить в учебные курсы для университета страны-партнера, то практические упражнения, составляющие основу университетского образования, необходимо основывать на так называемых компьютерных кодах – программных моделях, предназначенных для анализа и обоснования безопасности атомной энергетики, объектов ядерного топливного цикла и ЯРОО, для решения задач радиационного мониторинга и аварийного реагирования. Освоение кодов – первый шаг для последующего внедрения тренажеров в учебный процесс. Компьютерные коды позволяют моделировать различные физические процессы – гидравлические, нейтронно-физические, теплообмен и т.п. Мы пошли по этому пути в ЦИПК начиная с 2014 года, обратившись в Международный банк данных, который существует под эгидой Агентства по атомной энергии Организации экономического сотрудничества и развития. В сотрудничестве с ними мы получаем хорошо зарекомендовавшие себя международные компьютерные коды, и внедряем их в процессы обучения. Обучение с помощью компьютерных кодов – это поисковые расчеты, выполнение упражнений таким образом, чтобы потенциальный слушатель мог проводить расчеты самостоятельно. А такие расчеты – это уже неотъемлемая часть научной работы.
Таким образом, обучая преподавательский состав формированию учебных курсов с помощью компьютерных кодов, мы демонстрируем профессуре круг задач, которые с помощью кодов можно решать. Наш функционал в этом смысле – обеспечение базовой инфраструктуры для функционирования кодов; поддержка научной группы, которая осуществляет поисковые научные исследования с помощью международных кодов.
Мы избрали такой метод, поскольку он сродни подходу западных университетов, и который страны-новички зачастую копируют у себя. Во время обучения в магистратуре лишь половину часов занимают лекции и семинары, другая же половина научных часов – это научная работа студентов. Мы с опорой на наши компетенции, и действуя через преподавателей, обеспечиваем эту работу в университетах стран-реципиентов. Понятно, что в стране-новичке, где нет ядерных технологий, соответственно отсутствует и лабораторная база, там нет дорогостоящих стендов и т.п. Но изучение физических процессов с помощью компьютерных кодов не требует больших усилий; при этом коды распространяются практически бесплатно. Как только страна-реципиент получает коды, остается лишь правильно сформулировать задачи, ориентированные на возможность оценить особенности и преимущества российских ядерных технологий.
Какие научные исследования мы ведем самостоятельно? Это поиск в области перспективных топливных циклов, задачи противодействием несанкционированному распространению плутония; топливные циклы, связанные с регенерированием урана. Эти работы я привнес в ЦИПК, поскольку они были темой моей докторской диссертации, и данная тема была продолжена студентами и аспирантами, а также «транслирована» в университеты стран-новичков. В 2016 году мы выпустили первого студента, который защитил дипломную работу в МИФИ по теме перспективного топливного цикла с повышенной защищенностью плутония. В этом году уже четверо турецких и двое вьетнамских студентов, которые пришли в ЦИПК на учебно-исследовательскую работу, погрузились в эту же тематику, и следующим этапом для них будет подготовка дипломных работ специалиста или магистерских диссертаций – после чего кто-то из них сможет продолжить учебу в аспирантуре, кто-то привнесет полученные знания в практическую деятельность.
Следующий шаг, после проведения теоретических исследований с применением компьютерных кодов, например расчета топливных циклов – это передача технологий исследования, как продукта, странам-реципиентам. В 2016 году мы провели специализированный учебный курс по моделированию ядерно-физических процессов в перспективных видах топлива на основе регенерированного урана. Этот курс был проведен совместно с европейской сетью ядерного образования; молодые специалисты и аспиранты из европейских стран и молодые студенты и аспиранты из РФ (в основном из наших опорных вузов) получили и решали модельные задачи по анализу топливных композиций под облучением в реакторах ВВЭР, проводили расчеты как по российским, так и западным компьютерным кодам, анализировали несоответствия. Всё это – типичные шаги, связанные с поисковым научным исследованием, результаты которого – это фактически бенчамаркинг расчетных исследований в области топливного цикла. Это и есть та прикладная научная задача, которую мы, как Центральный институт повышения квалификации, обеспечиваем уже сегодня. Эта прикладная научная деятельность незамедлительно транслируется в учебный процесс и весьма полезна, поскольку нет ничего более действенного в изучении сложных систем, чем их моделирование.
Таким образом, логика встраивания научно-исследовательской деятельности в процессы обучения близка к подходу западных университетов. Мы опираемся на университетской западной логике. Мы опираемся на расчетно-теоретические исследования, которые легко трансформируются в учебные курсы, и тем самым подготавливаем компетенции и персонал для экспорта российского ядерного образования в страны реципиенты.
Сколько стран – столько культур
Перспективное направление научно-исследовательской деятельности в учебном процессе – исследования, связанные с культурой безопасности, точнее – восприятие и особенности следования единым нормам и правилам, принятым на уровне международного сообщества, в различных национальных культурах. Казалось бы, обеспечение безопасности уже давно стало «технологией»: вырабатываются документы, политики, регламенты; существуют методики изменения их эффективности; культура безопасности становится объектом аудита со стороны регулирующего органа. Но поле для исследований здесь – и это «непочатый край» работы – оценка влияния национальной культуры, традиций, стереотипов поведения. Общеизвестно, что ключевой вывод экспертов, анализировавших причины аварии на АЭС Фукусима, заключается в том, что корни ошибочных действий и соответствующего развития аварии лежат в национальном менталитете; надо отдать должное и мужеству, и проницательности признавших это японских специалистов. Соответственно, направлений для исследовательской работы столько же, сколько стран-новичков: с каждой страной-реципиентом надо будет понять, как действует на культуру безопасности национальный менталитет, каковы стереотипные реакции на ту или иную ситуацию. В ЦИПК уже сформированы подразделения, которые профессионально занимаются культурой безопасности; проводятся учебные курсы, осуществляются социометрические, психофизиологические и иные исследования. Однако такого рода действия пока не проводились с оценкой национального менталитета. Мы лишь стоим у истоков этого подхода. Однако у нас есть возможность начать такого рода работу, поскольку нам предстоит принимать группы зарубежных студентов – и Бангладеш, Нигерии, Египта и т.д., и каждый раз мы сможем вместе с ними, на живом материале, который приезжает учиться, исследовать тему влияния национальных особенностей на культуру безопасности. Эти исследования могут базироваться на общении, на выявлении специфических особенностей мышления.
Продолжая развивать научную и учебную деятельность, после вхождения в состав дивизиона «Электроэнергетический», мы не планируем задействовать возможности действующих АЭС, поскольку любое вмешательство в деятельность производства будет отвлекать коллектив, что не лучшим образом может сказаться на показателях работы. Полагаю, что наша работа будет по-прежнему связана с прикладной плоскостью расчетно-теоретических иссследований. Одна из тех сфер, где смычка интересов учебного процесса и АЭС может быть полезной – это деятельность научной группы, занимающейся топливными циклами, проблематикой ремикс-топлива. Навыки в исследованиях этого направления весьма актуальны для стран-новичков, поскольку использование ремикс-топлива позволит снизить остроту проблемы долговременного хранения отходов. Даже обоснование проекта глубокого геологического захоронения плутония, минорных актинидов требует больших средств, специфических знаний и исследований, тогда как вовлечение ОЯТ в повторные топливные циклы позволит и получать дополнительную энергию, и экономить на захоронении отходов. Наша научная группа готова участвовать в обосновании видов топлива; надеемся, что получив первые опубликованные результаты оценки облучаемого на Балаковской АЭС экспериментального ремикс-топлива, сможем на уровне теоретических расчетов подключиться к вопросу его обоснования.
В целом же, подключение ЦИПК к работающей структуре, какой является Дивизион, должна оказать положительное влияние на обе стороны. Наше максимально аккуратное внедрение в практическую деятельность Дивизиона должно помогать, и не тормозить чувствительные производственные процессы, особенно связанные с безопасностью. Становясь частью Дивизиона, мы должны будем решать приоритетные задачи в обучении персонала, как для российских, так и для зарубежных АЭС.
О науке большой и малой
Прикладная отраслевая наука, деятельность которой в условиях реально работающего производства (например, исследования материала наиболее ответственных элементов энергоблока, т. п.) настолько проработана, что пытаться привнести какие-либо значимые дополнения к деятельности нет смысла. Наша задача – выводить обучаемых в плоскость науки, учить их взаимодействовать с исследователями, формулировать задачи. Если речь идет о студентах из стран-новичков, то наша отраслевая задача – убедить их, как партнеров, в преимуществах всего российского ядерного комплекса. Одно дело просто предоставить книгу, выступление; другое – когда сам обучаемый с помощью доступного инструментария научных исследований убедится, что российская реакторная, топливная и иные технологии и подходы имеют преимущества. В этом смысле научная работа, интегрированная в учебный процесс – это метод убеждения, более эффективный чем пропаганда.
По мере необходимости, наша научная деятельность может координироваться с отраслевой наукой. Пример такого опыта – наше сотрудничество с ОКБ «Гидропресс», когда компания поставила свой расчетный код в Китай; когда реципиент начинает работать с программой, он в случае несоответствий обращается к заказчику за консультациями. Так, расчеты безопасности, выполняемые на зарубежном коде, могут оказаться некорректыми по отношению к российскому оборудованию, в силу того, что любая математическая, алгоритмическая модель – это лишь приближение к реальным изделиям, и результаты должны оцениваться исходя из фактических данных. Отсюда и важность умений работы с кодами, понимания их особенностей, обоснованного скепсиса в принятии полученных результатов. Одновременно необходимо показывать мировому сообществу российских разработчиков кодов, продвигать их для того, чтобы создавалась основа для восприятия самих технологий. Это и обезопасит рынок, клиентов от возможной коммерциализации тех кодов, которые сегодня продвигаются бесплатно, позволит иметь альтернативу.
Показательная работа с расчетными кодами, которая, возможно, создает основу для будущего рынка – это работа с кодами, моделирующими реакторы малой мощности. Эти изделия еще только оформляются в виде продуктовой линейки, но задел в этом направлении уже мощнейший, опирающийся на целую систему транспортных, судовых реакторов. Мы включаем в определенные курсы работу с физическими параметрами таких установок, как например СВБР, свинцово-висмутовый быстрый реактор: эта установка обладает хорошими физическими данными, сравнительно безопасным теплоносителем, не требует работы под давлением и с высокими параметрами температуры. В безопасности таких изделий можно убедиться, если промоделировать все процессы, изучить возникающие эффекты реактивности (этот параметр является основой ядерной безопасности). Расчетная модель убедит, что такие установки безопасны – и когда наши аспиранты вырастут в своих странах как руководители и ведущие эксперты атомной отрасли, им будет легче принять решение о выборе соответствующей технологии.
Алексей Комольцев для журнала РЭА
