Высокотехнологический институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара (ВНИИНМ) проводит исследования в области радиационного материаловедения с помощью вычислительных кластеров
Стратегия развития ядерной и термоядерной энергетики России в первой половине XXI века определяет важность разработки и создания инновационных энергетических ядерных и термоядерных реакторов. Данная стратегия реализуется посредством федеральных и отраслевых программ, в числе которых «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010 — 2015 годы и на перспективу до 2020 года», «Эффективное топливоиспользование на АЭС в период 2008 — 2010 годы и на перспективу до 2015 года», а также ряд других.
Решение материаловедческих и технологических задач в рамках этих программ обеспечивает Высокотехнологический институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара (ОАО «ВНИИНМ») — многопрофильный научно-исследовательский институт госкорпорации «РОСАТОМ», специализирующийся на разработке материалов для активных зон ядерной и термоядерной техники и изделий из них. Уникальная экспериментальная и технологическая база Института позволяет осуществлять весь комплекс НИР и НИОКР: от фундаментальных научных исследований до разработки технологий и производства опытных и опытно-промышленных партий материалов и изделий.
При разработке новых материалов и технологий сегодня применяются теоретические, расчётные и моделирующие исследования различных масштабных уровней микроструктуры и функциональных свойств создаваемых материалов. Такие исследования, проводимые с применением высокопроизводительных вычислительных комплексов, библиотек, кодов и баз оцененных данных, позволяют в сжатые сроки создавать материалы с заданными физико-химическими свойствами. Применение суперкомпьютера компании «Т-Платформы» позволяет ученым ОАО «ВНИИНМ» наиболее эффективно проводить исследования структурных и функциональных свойств материалов на микро-, нано-, мезо- и макроуровнях.
В частности, на нано-, мезо- и макроуровнях Институт проводит исследования, направленные на совершенствование композиционных составов и структур материалов и изделий, причем проведение многих из них недоступно экспериментальным методам. Прежде всего, это исследование влияния легирующих элементов, фазообразования и разномасштабных структурных факторов на функциональные свойства материалов разных типов и определение путей влияния на них. Кроме того, исследователи ОАО «ВНИИНМ» с помощью суперкомпьютера выявляют ключевые факторы, определяющие функциональные свойства материалов и изделий, а также рассчитывают ядерно-физические свойства материалов, длительно облучаемых нейтронами различных энергетических спектров. Результаты этих исследований позволяют создать и постоянно пополнять базы оценённых данных в поддержку создания новых материалов с требуемыми функциональными свойствами.
«Знания — энергия — материалы» — основа научно-технического уровня и прогресса любой страны и определяющая основа цивилизации и российской нации в целом. Эффективность и мировая конкурентоспособность инновационных реакторов зависят, прежде всего, от эффективности преобразования в них ядерной и термоядерной энергии в другие типы энергии, их ресурса и экологичности. Ключевыми элементами, влияющими на эти факторы, являются функциональные свойства материалов, которые определяются их композиционными составами и структурой, претерпевающими существенные изменения при изготовлении изделий и ресурсной эксплуатации, — говорит Вячеслав Чернов, доктор физико-математических наук, профессор, главный научный сотрудник ОАО «ВНИИНМ». — Понимание закономерностей и механизмов формирования и эволюции микроструктуры и функциональных свойств разрабатываемых материалов при воздействиях полей разной природы и интенсивности (радиационных, механических, тепловых), ставшее возможным благодаря суперкомпьютерным вычислениям, существенно ускоряет и обеспечивает опережающее создание материалов для инновационных ядерных и термоядерных энергетических реакторов».
Публикация подготовлена сотрудниками CompMechLab® по материалам сайта intelligent enterprise.