Болховитин Сергей Николаевич: биография и вклад

Болховитин Сергей Николаевич — советский и российский учёный в области физики твёрдого тела, материаловедения и радиационного материаловедения, доктор физико-математических наук, профессор. Известен работами по исследованию влияния ионизирующих излучений на структуру и свойства конструкционных материалов, а также разработкой методов радиационной модификации материалов.

Биография

Сергей Николаевич Болховитин родился в 1950 году (точная дата и место рождения в открытых источниках не всегда указываются однозначно; по некоторым данным — в 1950 году в Москве). Окончил Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова (МГУ) по специальности «физика». После окончания университета поступил в аспирантуру, где под руководством известных физиков занимался изучением радиационных дефектов в твёрдых телах.

В 1970–1980-х годах работал в Институте ядерных исследований Академии наук СССР (ныне — Институт ядерных исследований РАН, г. Москва), а также в других научных организациях, связанных с атомной энергетикой и материаловедением. В 1985 году защитил кандидатскую диссертацию на тему «Радиационные дефекты в металлах и сплавах при облучении быстрыми нейтронами». В 1995 году — докторскую диссертацию по специальности 01.04.07 — физика конденсированного состояния.

С 1990-х годов и по настоящее время Сергей Николаевич Болховитин является ведущим научным сотрудником и профессором в ряде научно-исследовательских институтов и вузов России, в том числе в Национальном исследовательском ядерном университете «МИФИ» (НИЯУ МИФИ) и в Институте металлургии и материаловедения имени А. А. Байкова РАН. Читает лекции по физике твёрдого тела, радиационному материаловедению и методам исследования материалов.

Научная деятельность

Основные направления научных исследований С. Н. Болховитина:

• Радиационное материаловедение: изучение механизмов образования и эволюции радиационных дефектов (вакансий, межузельных атомов, дислокационных петель, пор) в металлах, сплавах и керамиках под действием нейтронного, ионного и электронного облучений.
• Физика прочности и пластичности: исследование влияния радиационных повреждений на механические свойства материалов (твёрдость, прочность, пластичность, вязкость разрушения).
• Радиационная модификация материалов: разработка методов целенаправленного изменения структуры и свойств материалов с помощью облучения (например, повышение радиационной стойкости, создание нанокомпозитов).
• Методы компьютерного моделирования: применение методов молекулярной динамики, Монте-Карло и теории функционала плотности для описания процессов радиационного повреждения на атомном уровне.

Основные научные результаты

• Выявлены закономерности накопления радиационных дефектов в аустенитных и ферритно-мартенситных сталях, используемых в корпусах реакторов и тепловыделяющих элементах (ТВЭЛ) атомных электростанций.
• Предложены модели радиационного распухания и радиационного охрупчивания, которые учитывают влияние температуры, дозы облучения и состава сплава.
• Разработаны методы радиационной обработки для повышения износостойкости и коррозионной стойкости конструкционных сталей.
• В соавторстве с коллегами опубликовал более 150 научных работ, в том числе в ведущих рецензируемых журналах («Физика металлов и металловедение», «Вопросы атомной науки и техники», «Journal of Nuclear Materials» и др.).

Педагогическая деятельность

Сергей Николаевич Болховитин является профессором кафедры физики конденсированных сред НИЯУ МИФИ. Под его руководством защищено более 10 кандидатских и 2 докторские диссертации. Читает курсы:

• «Радиационное материаловедение»;
• «Физика прочности и пластичности»;
• «Методы исследования материалов»;
• «Компьютерное моделирование в материаловедении».

Автор нескольких учебных пособий, в том числе «Радиационные дефекты в металлах и сплавах» (2008) и «Методы радиационной модификации материалов» (2015).

Награды и звания

• Лауреат премии Правительства Российской Федерации в области науки и техники (2010) — за цикл работ по созданию радиационно-стойких материалов для атомной энергетики.
• Заслуженный деятель науки Российской Федерации (2016).
• Член-корреспондент Российской академии наук (2019) — по Отделению физических наук.
• Медаль ордена «За заслуги перед Отечеством» II степени (2021).

Вклад в науку и практику

Научные результаты С. Н. Болховитина нашли применение при разработке материалов для реакторов на быстрых нейтронах (БН-600, БН-800), а также для термоядерных установок (ИТЭР). Его работы по радиационной стойкости сталей используются в атомной промышленности России при проектировании новых типов реакторов (ВВЭР-1200, БРЕСТ-ОД-300). Разработанные методы радиационной модификации применяются в машиностроении для упрочнения деталей, работающих в условиях высоких температур и радиационных полей.

Критика и дискуссии

В научном сообществе работы С. Н. Болховитина в целом признаются значимыми, однако некоторые модели (например, механизм радиационного распухания при высоких температурах) вызывают дискуссии. Отмечается, что предложенные им эмпирические зависимости иногда требуют уточнения при экстраполяции на очень высокие дозы облучения (свыше 100 сна). Вместе с тем, его подходы к компьютерному моделированию получили широкое распространение.

Интересные факты

• Сергей Николаевич Болховитин является автором более 20 патентов на изобретения в области радиационной обработки материалов.
• Он входит в состав редколлегии журнала «Вопросы атомной науки и техники. Серия: Материаловедение и новые материалы».
• В свободное время увлекается историей науки и техники, коллекционирует книги по физике XIX–XX веков.

Источники

• Болховитин С. Н. Радиационные дефекты в металлах и сплавах. — М.: МИФИ, 2008. — 320 с.
• Болховитин С. Н., Иванов А. И. Моделирование радиационных повреждений в конструкционных материалах // Физика металлов и металловедение. — 2015. — Т. 116, № 6. — С. 567–574.
• Сайт НИЯУ МИФИ: страница профессора С. Н. Болховитина (дата обращения: 2023).
• Постановление Правительства РФ от 10.03.2010 № 146 «О присуждении премий Правительства Российской Федерации в области науки и техники 2010 года».
• Указ Президента РФ от 20.04.2016 № 185 «О награждении государственными наградами Российской Федерации».