Искать
80 лет Великой Победе
Академия
Структура РАН
Отделения по областям и направлениям науки Представительства РАН Региональные отделения РАН
Руководство РАН
Общее собрание членов РАН
Президиум РАН
Аппарат президиума РАН
Аппарат руководства РАН Отделы по направлениям науки РАН Управления РАН
Цели и задачи
Устав и нормативные документы
I. Общие положения II. Предмет, цели и виды деятельности, основные задачи и функции Академии III. Члены Академии и иностранные члены Академии IV. Порядок и условия избрания членов Академии и иностранных членов Академии IX. Переходные положения V. Органы управления Академии и порядок их деятельности VI. Структура Академии VII. Имущество и финансовое обеспечение Академии VIII. Взаимодействие Академии с органами государственной власти, организациями и гражданами Приложение № 1 Приложение № 1(1) Приложение № 2
Государственное задание
Государственное задание РАН Государственное задание региональных отделений РАН Отчёты о выполнении госзадания РАН Отчёты о выполнении государственного задания региональными отделениями РАН
Научные комитеты, советы и комиссии
Научные комиссии Научные комитеты Научные комитеты, советы и комиссии при президиуме РАН Научные комитеты, советы, комиссии региональных отделений РАН Научные советы Национальные комитеты Экспертные группы
Документы
Об академии
300 лет РАН Архивы академиков Президенты РАН с 1724 года
Состав академии
Персональный состав академии
Академики Члены-корреспонденты Иностранные члены
Почетные звания
Почетные профессора Профессора РАН
Поздравления
Юбилеи
Деятельность
Научно-методическое руководство и экспертная деятельность
Научное и научно-методическое руководство Цифровой сервис Экспертная деятельность
Координация Программы фундаментальных научных исследований в Российской Федерации на долгосрочный период (2021–2030 годы)
Координационный совет Программы Общие сведения о Программе
Редакционно-издательская деятельность
Журналы Монографии Статьи Авторы Предметно-тематические рейтинги Аналитические материалы
Популяризация науки
Взаимодействие с научно-образовательным сообществом
Базовые школы РАН Консорциум химических институтов Стратегия развития образования Экспертиза ФГОС и учебников
Международная деятельность
Участие в нормотворческой деятельности
Противодействие коррупции
Отчёты о результатах деятельности РАН
Доклады РАН о важнейших научных достижениях российских учёных
Новости
Новости
Мероприятия
СМИ об Академии
Научное сообщество
Корпус профессоров РАН
Научные общества
Научная политика и госрегулирование
Конкурсы, премии и награды
Всероссийский профсоюз работников РАН

Академик Гребёнкин Константин Фридэнович

Академик Гребёнкин Константин Фридэнович

22 июля

Академик Гребёнкин Константин Фридэнович

70 лет

Персональная страница

Константин Фридэнович Гребёнкин родился 22 июля 1955 года в с. Старая Калитва Новокалитвинского района Воронежской области.

В 1977 году окончил Московский инженерно-физический институт (ныне — Национальный исследовательский ядерный университет «МИФИ», НИЯУ МИФИ) по специальности «теоретическая ядерная физика». Поступил на работу туда, где проходил преддипломную практику — в теоретическое отделение ВНИИП (ныне — ФГУП «Российский федеральный ядерный центр — Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики имени академика Е. И. Забабахина», РФЯЦ — ВНИИТФ имени ак. Е.И. Забабахина): здесь прошёл путь от инженера до первого заместителя научного руководителя РФЯЦ — ВНИИТФ.

Член-корреспондент РАН c 2019 года, академик с 2025 года — Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления.

Академик К.Ф. Гребёнкин — российский учёный в области физики высоких плотностей энергии, разработчик изделий специальной техники. Специалист в сфере детонации, физики плазмы, турбулентного перемешивания. Его научная деятельность охватывает широкий спектр направлений: от фундаментальных исследований по физике взрыва до практической работы по созданию новых специальных изделий, включая личное участие в их испытаниях. Внёс значительный личный вклад в разработку ряда изделий специальной техники с уникальными техническими характеристиками.

Первая научная работа К.Ф. Гребёнкина была выполнена в конце 70-х годов прошлого века в составе группы, которой руководил крупный российский физик-теоретик, специалист в области физических теорий новой и специальной техники, академик АН СССР/РАН, Герой Социалистического Труда, лауреат Ленинской премии Е.Н. Аврорин. Целью проекта являлась подготовка специализированного полигонного физического опыта и интерпретация его результатов. Так называемые «физопыты» проводились в то время с целью изучения физики высоких плотностей энергии, их результаты позволяли лучше понимать физические процессы, строить более точные теоретические модели и, в конечном счёте, создавать более совершенные образцы вооружения. Результаты физопыта оказались совершенно неожиданными и не описывались расчётными методиками, доступными в то время. Работы по объяснению результатов физопыта продолжались в течение многих лет и только недавно их удалось полностью понять, благодаря использованию современных вычислительных возможностей.

В настоящее время К.Ф. Гребёнкин осуществляет научное руководство работами РФЯЦ — ВНИИТФ по ряду направлений, таких как:

• физика высоких плотностей энергии, виртуальные испытания изделий специальной техники, лазерный термоядерный синтез;

• исследования в интересах поддержания надёжности и безопасности изделий специальной техники;

• разработка суперкомпьютерной технологии виртуальных полномасштабных испытаний;

• расчётные и экспериментальные исследования по физике взрыва.

Основные научные результаты К.Ф. Гребёнкина:

• разработан ряд изделий специальной техники с уникальными техническими характеристиками;

• под его руководством и при непосредственном участии был выполнен цикл исследований процесса прямого преобразования ядерной энергии в лазерное излучение. Создан комплекс физических моделей процессов, протекающих при работе лазеров с ядерной накачкой, и предложены новые схемы получения лазерной генерации, которые были реализованы на экспериментальной базе РФЯЦ — ВНИИТФ, в том числе впервые в мире в условиях ядерной накачки получена лазерная генерация в ультрафиолетовом диапазоне;

• предсказан эффект перехода кристаллического взрывчатого вещества триаминотринитробензола (ТАТБ) в полупроводниковое состояние после воздействия ударной волны, на основе этих представлений была создана физическая модель детонации, которая в настоящее время применяется при обосновании надёжности и безопасности специзделий;

• разработана замкнутая расчётная технология прямого суперкомпьютерного моделирования процессов в системах инерциального термоядерного синтеза.

К.Ф. Гребёнкин стоял у истоков работ РФЯЦ — ВНИИТФ по жидкосолевым реакторам и в 90-е годы руководил проектом Международного научно-технического центра (МНТЦ), который выполнялся в кооперации РФЯЦ — ВНИИТФ с ИАЭ им. И.В. Курчатова, ВНИИХТ и ИВТЭ УрО РАН.

В ходе работ по проекту МНТЦ на производственной площадке ВНИИТФ были созданы установки, позволяющие получать экспериментальные данные по физико-химическим свойствам перспективных расплавов фторидных солей, а также растворимости фторидов актинидов в этих композициях. В качестве реакторных материалов были исследованы некоторые никель-молибденовые сплавы, коррозионная стойкость которых была изучена в полномасштабных испытаниях на уникальной установке — коррозионном стенде. В результате была показана совместимость жидкосолевого топлива, содержащего плутоний, с конструкционными материалами первого контура.

Под научным руководством и при непосредственном участии К.Ф. Гребёнкина был выполнен большой цикл работ по физике лазеров с ядерной накачкой, включая:

• пилотное проектирование мощной лазерной установки с ядерной накачкой;

• теоретическое сопровождение экспериментальных исследований лазерной генерации и люминесценции на импульсном ядерном реакторе РФЯЦ — ВНИИТФ;

• разработка, с опорой на экспериментальные данные, расчётно-теоретических моделей лазерной генерации в условиях ядерной накачки;

• поиск перспективных активных сред и разработка предложений по постановке экспериментов.

В результате на установке РФЯЦ — ВНИИТФ в условиях ядерной накачки была получена лазерная генерация на 23 длинах волн в 12 активных средах, в том числе, впервые в мире получена генерация в УФ-диапазоне в условиях, которые были предсказаны теоретически.

К.Ф. Гребёнкин создал модели физических явлений, лежащих на стыке различных дисциплин — так, к созданию модели кинетических процессов во взрывчатых веществах неожиданным образом была привлечена физика полупроводников. Им была предложена полупроводниковая модель детонации, основанная на предположении, что энергия от микроочагов реакций («горячих точек») передаётся в непрореагировавшее ВВ за счёт электронной теплопроводности. В подтверждение этого предположения по методу функционала плотности были выполнены расчёты ширины запрещённой зоны кристаллического ВВ триаминотринитробензола (ТАТБ), которые показали, что ТАТБ является широкозонным полупроводником.

По инициативе К.Ф. Гребёнкина в РФЯЦ — ВНИИТФ были выполнены измерения электропроводности ТАТБ, сжатого ударной волной подпороговой интенсивности, в которых было зарегистрировано повышение электропроводности до уровня, характерного для полупроводников, таких как германий. Идея эксперимента состояла в том, чтобы обнаружить увеличение концентрации электронов в зоне проводимости и оценить теплопроводность электронов по значению электропроводности, измеренному в условиях ударноволнового воздействия.

Таким образом, ключевая идея полупроводниковой модели детонации была подтверждена экспериментально. На основе этих представлений была предложена физическая модель кинетики реакций в гетерогенных взрывчатых веществах при ударно-волновом инициировании детонации, которая реализована в гидрокодах РФЯЦ — ВНИИТФ и описывает обширную совокупность детонационных экспериментов.

К.Ф. Гребёнкиным была также предложена модель макрокинетики химических реакций в детонирующих гетерогенных взрывчатых веществах, основанная на предположении, что под действием инициирующей ударной волны образуются не только точечные, но и поверхностные микроочаги реакций («горячие поверхности»). Возникновение поверхностных «горячих точек» может быть вызвано локальным повышением температуры вблизи микротрещин и на границах зёрен. Модель проверена путём сравнения с результатами измерений профилей давления при инициировании детонации во взрывчатом составе на основе ТАТБ.

На основе концепции «горячих точек» К.Ф. Гребёнкиным были проанализированы общие закономерности, определяющие макрокинетику химических реакций в гетерогенных кристаллических взрывчатых веществах. Показано, что макрокинетика пластифицированного ТАТБ в основном определяется скоростью распространения горения от микроскопических реакционных точек («горячих точек»), в то время как макрокинетика пластифицированного гексогена и октогена определяется плотностью горячих точек, образующихся после прохождения инициирующей ударной волны через поры и другие неоднородности ВВ.

Рассмотрение К.Ф. Гребёнкиным физической модели низкоскоростной детонации в пластифицированном взрывчатом веществе на основе гексогена показало, что низкоскоростная детонационная волна в этом случае представляет собой комбинацию слабой головной ударной волны и последующей волны сжатия. Эта комбинация формируется в результате одновременного воздействия высвобождения энергии и расширения реагирующей среды. Основные характеристики низкоскоростной детонации, наблюдаемые в экспериментах, воспроизводятся в двумерных расчётах.

Ещё одно направление работ К.Ф. Гребёнкина по физике детонации — это исследование так называемого медленного энерговыделения, которое происходит за пределами зоны химических реакций и является следствием экзотермического процесса роста нанокристаллов ультрадисперсного алмаза, протекающего в ВВ с отрицательным кислородным балансом.

К.Ф. Гребёнкиным с сотрудниками этот процесс был зарегистрирован в эксперименте, в котором наблюдались две стадии роста электропроводности продуктов детонации пластифицированного ТАТБ: быстрая стадия с характерным временем 0,1 мкс, соизмеримым со временем химических реакций, и последующая медленная стадия, которая длится 0,5-1,0 мкс до начала разгрузки образца. Вторая стадия интерпретировалась как следствие повышения температуры из-за медленного выделения энергии в процессе роста углеродных наночастиц в продуктах взрыва.



Ещё одно (неожиданное!) подтверждение наличия значительного медленного энерговыделения было получено в экспериментах ИЯФ СО РАН по рассеянию синхротронного излучения, в которых регистрировался рост углеродных нанокристаллов в детонирующих ВВ. С помощью простых термодинамических расчётов по размерам наночастиц была оценена выделяющаяся энергия. Этот эффект был учтён в рамках предложенной К.Ф. Гребёнкиным объединённой модели детонации, в которой макрокинетика химических реакций описывается в рамках полупроводниковой модели детонации, а модель медленного энерговыделения в продуктах взрыва за зоной химических реакций основана на результатах экспериментов ИЯФ СО РАН.

Для условий сильного инициирования детонации была реализована упрощённая версия модели — модель слабонеидеальной детонации, которая учитывает только медленное энерговыделение, в результате значительно снижаются требования к вычислительной сетке и необходимым вычислительным ресурсам. Модель протестирована на основе экспериментальных данных о зависимости скорости детонации от диаметра заряда и распространении детонации в кольцевом заряде.

За последнее время К.Ф. Гребёнкин выполнил большой цикл работ по моделированию процессов, протекающих в системах инерциального термоядерного синтеза (ИТС), с учётом развития неустойчивостей — как крупномасштабных — например неравномерности облучения лазерных мишеней — так и мелкомасштабных, т. е. перемешивания. Сравнительно недавно, лет 10 тому назад, стало ясно, что традиционные диффузионные модели, основанные на предположении о возникновении развитой турбулентности, могут быть неприменимы для описания быстропротекающего процесса сжатия в системах ИТС. На первый план вышли подходы, основанные на прямом моделировании развития мелкомасштабных неустойчивостей.

Под руководством и при непосредственном участии К.Ф. Гребёнкина были разработаны численные методы и создан многомерный программный комплекс для суперЭВМ, ориентированный на прямое моделирование систем ИТС с учётом неустойчивостей. Актуальной задачей является обоснование корректности моделирования, которая была решена путём «тотального тестирования», включающего сравнение с аналитическими решениями, результатами многочисленных экспериментов, а также с результатами расчётов модельных задач, выполненных в РФЯЦ — ВНИИЭФ, ИПМ РАН, Ливерморской национальной лаборатории и других организациях.

Итогом этой работы стала возможность надёжного прогнозирования результатов полномасштабных экспериментов с системами ИТС.

В настоящее время актуальной задачей является создание суперкомпьютерной технологии виртуальных испытаний, которая представляет собой комплекс из современных моделей множества физических процессов, численных методов и программ для суперЭВМ. Эту задачу решает большой коллектив, научное руководство которым осуществляет К.Ф. Гребёнкин. На данный момент этим коллективом получены следующие результаты:

• разработаны модели ряда физпроцессов с опорой на результаты специализированных экспериментов,

• выполнена системная интеграция моделей отдельных процессов в рамках единого комплекса,

• произведена верификация комплексной модели по результатам представительной совокупности интегральных полномасштабных экспериментов двух типов.

Работы по развитию суперкомпьютерной технологии виртуальных испытаний продолжаются в направлении расширения типов решаемых задач.

К.Ф. Гребёнкин — автор около 300 научных работ, был научным руководителем пяти защищённых кандидатских диссертаций.

Член президиума Уральского отделения РАН, член НТС ядерно-оружейного комплекса госкорпорации «Росатом», председатель специальной секции НТС ядерно-оружейного комплекса госкорпорации «Росатом», заместитель председателя постоянно действующей межведомственной комиссии Минобороны РФ и госкорпорации «Росатом», заместитель председателя НТС РФЯЦ — ВНИИТФ, член трёх специальных диссертационных советов при РФЯЦ — ВНИИТФ и РФЯЦ — ВНИИЭФ.

Награждён орденом Почёта, медалью ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени.

Лауреат премии Правительства РФ в области науки и техники.

Отмечен юбилейной медалью «300 лет Российской академии наук».

Ему присвоено звание «Почётный гражданин города Снежинска».



Сообщить об ошибке

Текст сообщения*

Ошибка
Примите пользовательское соглашение
*Поля обязательны для заполнения

Форма успешно отправлена!