В области технических наук решаются фундаментальные проблемы современной электротехники, импульсной и возобновляемой энергетики. Впервые выполнены комплексные теоретические и экспериментальные исследования развития атмосферных перенапряжений на шинах и заземляющем устройстве действующей подстанции 330 кВ при набегании электромагнитного импульса с линии электропередачи. Доказана необходимость учета импульсных характеристик сопротивления заземления защитных аппаратов при анализе надежности грозозащиты подстанционного оборудования в условиях высокого удельного сопротивления грунта. (ЦФТПЭС КНЦ РАН)
В области информатики и информационных технологий исследуются когнитивные системы и технологии, нейро-информатика и бионформатика, системный анализ, искусственный интеллект, системы распознавания образов, принятие решений при многих критериях. Разработана агентная модель формирования и функционирования одноранговых проблемно-ориентированных информационных сетей, независимая от реализации алгоритмов работы узлов сети. Модель определяет типовую функциональность узлов и ядра сети и позволяет исследовать эффективность различных алгоритмов работы сети в условиях стохастического характера ее параметров и внешних факторов. (ИИММ КНЦ РАН )
Разработана информационная технология поддержки управления инвестиционной политикой сети научно-инновационных предприятий. Технология основана на имитационном моделировании взаимодействия предприятий между собой и инвесторами. Технология обеспечивает синтез (и анализ) приемлемых сценариев развития сети предприятий для заданных объема и формы инвестиций. (ИИММ КНЦ РАН) Разработан метод контекстного управления ограничениями в ходе анализа нерегламентированных путевых запросов к реляционным базам данных проблемно-ориентированных информационных систем. Контексты задач, прикладных программ, запросов и баз данных формируются на основе аппарата многосортных алгебр. При исследовании слабо формализуемых предметных областей использование метода обеспечивает отбор ограничений, актуальных в текущей ситуации обработки запроса, что повышает быстродействие системы. (ИИММ КНЦ РАН)
В области химических наук и наук о материалах решаются современные проблемы химии материалов, включая наноматериалы. Электрохимическим синтезом получены наноструктурированные покрытия на молибденовых подложках различной конфигурации, обладающие рекордной каталитической активностью и стабильностью. С применением этих материалов сконструирован противоточный микроструктурированный реактор-теплообменник, объем которогов 2,2 раза меньше по сравнению с реактором, работающим в изотермическом режиме. Показано, что в кристалле танталата лития, подвергшемся VTE (vapor transport equilibration) обработке в парах лития, возникают слои толщиной от десятков сотен микрон с различным фазовым составом и стехиометрией. Образовавшиеся слои стехиометрического состава толщиной до 500 мкм, отличающиеся низким коэрцитивным полем, пригодны для формирования регулярных доменных структур, которые могут быть использованы для создания устройств интегральной оптики: оптических преобразователей и мини-лазеров. В тонком (толщиной до 20 мкм) поверхностном слое кристаллического образца танталата лития после VTE-обработки формируется новая полярная о (сегнетоэлектрическая) структура с температурой фазового перехода ~120 C. (ИХТРЭМС КНЦ РАН)
Биологические науки. Биология развития и эволюция живых систем: впервые проведено морфологическое и цитохимическое исследование клеточного состава периферической крови щенков тюленя-хохлача, завершивших молочное вскармливание. Установлено, что в отличие от наземных позвоночных животных формирование кроветворной системы в данном периоде онтогенеза у тюленей еще не завершено. (ММБИ КНЦ РАН) Экология организмов и сообществ: установлено наличие циклических колебаний годового прироста древесины сосновых древостоев на Кольском полуострове, не связанных с изменением погодных условий, что позволяет предполагать их эндогенный характер. При этом обнаружено, что особи с выраженной эндогенной цикличностью менее долговечны. Выявлены места концентрации нескольких редких видов печеночников на территории скальных выходов у оз. Вайкис (Лапландский заповедник) и редких видов из сем. орхидных на о. Ряжков (Кандалакшский заповедник). Дополнен региональный список редких и подлежащих охране растительных сообществ. По результатам анализа репрезентативности редких видов сосудистых растений, мохообразных и цианофитов предложены новые ключевые ботанические территории. (ПАБСИ КНЦ РАН) По результатам многолетних исследований в районе арктического архипелага Земля Франца-Иосифа установлено, что на протяжении всего периода открытой воды и в период формирования ледяного покрова во внутренней акватории архипелага существует зона стабильно высокой продуктивности планктонной биоты, на 1-2 порядка превышающая продуктивность прилегающих к архипелагу вод. Таким образом, впервые показано, что продолжительность вегетационного периода и условия инсоляции не являются решающими факторами в определении продукционного потенциала арктической пелагиали. (ММБИ КНЦ РАН) Выполнены экспериментальные работы по влиянию магнитного поля и его изменений на двигательную активность атлантической трески. Установлено, что данный вид реагирует на смоделированную магнитную бурю снижением физиологической активности. Полученные данные могут быть использованы для оценки возможных последствий хозяйственной деятельности на морских акваториях, поскольку крайне низкие частоты формируются геомагнитными вариациями, возникающими и при техногенных процессах. (ММБИ КНЦ РАН). Биологическое разнообразие: проведен анализ разнообразия и структуры рыбной части сообществ в арктических морях России за 55-ти летний период (Баренцево, Белое, Карское, Лаптевых, Восточно-Сибирское, Чукотское). Установлено, что в целом от Баренцева до Чукотского морей встречалось и обитает 289 видов, относящихся к 166 родам, 66 семействам, 28 отрядам и 5 классам. Определен видовой состав рыб отдельных морей. (ММБИ КНЦ РАН). Биотехнология: разработана инновационная технология ускоренного формирования травяно-дернового покрова в условиях северных широт гидропонным способом прямого посева многолетних злаков в 1 см слой вермикулита, нанесенного на 5-см биорекультивационный слой отходов обогащения апатит-магнетитовых руд. (ПАБСИ КНЦ РАН) Эволюционная, экологическая физиология, системы жизнеобеспечения и защиты человека: обнаружены возрастные различия в эффективности работы фотосинтетического аппарата и надежности его фотопротекторных механизмов у представителей лиственных (Betula pendula) и хвойных (Pinus sylvestris, Picea obovata) лесообразующих видов Кольского п-ова, которые обуславливают различную сезонную динамику ассимиляции разновозрастных деревьев. (ПАБСИ КНЦ РАН)
Науки о Земле: Изучение строения и формирования основных типов геологических структур и геодинамических особенностей вещественно-структурной эволюции твердых оболочек Земли, фундаментальные проблемы осадочного породообразования, магматизма, метаморфизма и минералообразования. Выявлены реперные типы циркона, характерные для гранулитовой, эклогитовой и амфиболитовой фаций метаморфизма. Рост циркона при гранулитовом метаморфизме начинается на стадии изотермической декомпрессии и связан с образованием расплава, что подтверждается высоким содержанием элементов-примесей и распределением РЗЭ, характерным для магматического циркона. В условиях эклогитовой и амфиболитовой фации образование циркона контролируется флюидным режимом метаморфизма, что подтверждается увеличением в зонах рассланцевания количества циркона, для которого характерно невысокое содержание элементов-примесей, а состав РЗЭ отражает конкурентное распределение элементов между цирконом и сосуществующими метаморфическими минералами. При гидротермальном воздействии происходит перекристаллизация циркона по механизму метасоматического изоморфного замещения. Выявление закономерности представляют собой фундаментальную основу для корректной интерпретации U- Pb циркону и представлены в монографии. (ГИ КНЦ РАН) Физические поля Земли: природа, взаимодействие, геодинамика и внутреннее строение Земли: построена квазитрехмерная модель электропроводности восточной части Балтийского щита в масштабе 1:5000000 по данным сверхглубинного зондирования литосферы с применением мощных контролируемых и естественных источников. В северо-западной части Карельского мегаблока установлена аномалия поперечного электрического сопротивления, ее контуры конформны с положением области аномального погружения границы на глубину до 60 км. Квазитрехмерная модель является основой для последующих расчетов глубинной температуры и реологии литосферы Балтийского щита на глубинах до 60-70 км. (ГИ, ЦФТПЭС КНЦ РАН) Геология месторождений полезных ископаемых, научные основы формирования минерально-сырьевой базы: обосновано, что перспективы XXI века на новые месторождения стратегических металлов в Кольской провинции связаны с началом раннепротерозойской эпохи (2.5-2.45 млрд. лет) базитовогомагматизма (Pt, Pd, Au) и с поздними этапами архейской (2.8-2.6 млрд. лет) и раннепротерозойской (1.9-1.7 млрд. лет) эпох плутонических процессов (Au). Предложены экспрессные петрологические и возрастные изотопные индикаторы для целей прогнозно-поисковых работ, позволяющие различать базитовые тела Pt-Pd, Cu-Ni и Fe-Ti-V металлогенической специализации. На примере Федорово-Панского рудоносного массива выделено 2 типа Pt-Pd месторождений: Федоровотундровское с промышленными содержаниями сульфидов Ni и Cu и Малопанское (Киевей) малосульфидное. Установлено, что природное обогащение руд происходило при дополнительных инъекциях габброноритовой (первый тип) и анортозитовых магм (второй тип). Показано, что перспективной структурой на промышленное мазотермальное Au оруденение является архейский зеленокаменный пояс Колмозеро-Воронья, а поиски рассеянных и переотложенных золото-сульфидных скоплений следует продолжать в структурах стрессового метаморфизма свекофеннского возраста. (ГИ КНЦ РАН) Физические и химические процессы в атмосфере и на поверхности Земли, механизмы формирования и изменения климата, проблемы криосферы: по дендрохронолическим данным Кольского п-ова и Северной Лапландии (~7500 лет хронология) показано, что при мощных вулканических извержениях наблюдается существенное понижение прироста древесины в данном регионе в течение 8 лет. (ИППЭС КНЦ РАН ) Эволюция окружающей среды и климата под воздействием природных и антропогенных факторов, научные основы рационального природопользования, использование традиционных и новых источников энергии: создана эмпирическая модель Хибинского горнорудного района, включающая трехмерные модели рельефа поверхности, рудных тел апатит-нефелиновых месторождений, горных выработок, отвалов, хвостохранилищ, объектов инфраструктуры, полей действующих в массиве напряжений. Разработана технология утилизации мазута из нефтеловушек очистных сооружений укладкой в бурты в смеси с песком и нефтеокисляющей микрофлорой на сорбенте-носителе и последующим переносом на открытую площадку с посевом многолетних трав под полимерным покрытием. Степень утилизации мазута в буртах на поддоне составляет ~ 85% в первый год и 99% – во второй. Проект «Утилизация мазута из нефтеловушек в буртах» получил золотую медаль на X Московском международном Салоне инноваций и инвестиций в 2010 г. (ГоИ КНЦ РАН) Определены периоды очищения почв высоких широт от газового конденсата, дизельного топлива и мазута. Показано, что очищение от легких углеводородов может происходить в течение одного вегетационного периода, а от тяжелых – значительно дольше. (ИППЭС КНЦ РАН) Общественные науки. Проблемы и механизмы обеспечения экономической, социальной и экологической безопасности Российской Федерации. Обосновано, что добывающие комплексы, особенно нефтегазовый сектор, являются высокотехнологичными, располагают крупными финансовыми ресурсами, т.е. могут выступать «локомотивом» инновационного развития многих отечественных отраслей. Сформулированы основные принципы институционального механизма, обеспечивающего соблюдение интересов сторон, участвующих в осуществлении крупных инвестиционных проектов, каким является освоение Штокмановского месторождения. (ИЭП КНЦ РАН). Научные основы региональной политики и устойчивое развитие регионов и городов: Обоснована необходимость формирования децентрализованной модели налогово-бюджетной системы, предусматривающей широкую автономию региональных и местных властей, что будет способствовать созданию рыночных стимулов для проведения ответственной политики и обеспечивать в долгосрочном периоде высокие темпы экономического роста. Доказано, что при действующей системе экологического нормирования и уровне государственных расходов на ООС эффективность государственного управления в достижении целей экологической безопасности Севера и Арктики останется чрезвычайно низкой. Выполнен анализ критериев, содержания, целей и задач основных направлений реформы государственного регулирования ООС в период перехода экономики на инновационный путь развития. Доказано, что реформа является необходимым и обязательным условием реализации целей «Стратегии-2020». Обоснована необходимость перехода к применению парадигмы устойчивого развития в качестве основы муниципального развития на Севере РФ. Определено, что социальная политика, осуществляемая на местном уровне, становится ключевым фактором устойчивого развития социумов различного уровня – от локального до глобального. Определено, что включение социальной ответственности бизнеса на Севере РФ в число приоритетных обусловлено экстремальными условиями жизнедеятельности, недостатком ресурсов бюджета для проведения социальной политики и высокой ролью крупных сырьевых корпораций в развитии территорий. Обосновано, что для приведения современных социально-экономических тенденций в российской Арктике в соответствие с принципами и критериями устойчивого развития необходим механизм усиления взаимодействия федеральных и региональных интересов, в том числе в части повышения требований к инновационным и экологическим характеристикам действующих предприятий и перспективных проекто Выявлено, что проведенная делимитация акваторий в Баренцевом море не в полной мере учитывает национальные экономические интересы России и может отрицательно повлиять на освоение углеводородных ресурсов шельфа. Определено, что северные города РФ в их возможностях реализовать стратегический выбор дополнительно оказывает негативное воздействие внешняя институциональная среда, в частности несовершенство нормативно-правовой базы и недостаток собственных источников финансовых ресурсов. На основе анализа стратегического управления городским развитием определены критические элементы создания эффективной стратегии городского развития: внутренняя потребность сообщества в изменениях; развитость социального капитала; системная эффективность институциональной среды. (ИЭП КНЦ РАН) Направление «Ядерные технологии» Разработано научное обоснование выбора конструктивно-компоновочных решений объектов подземной изоляции радиоактивных отходов (РАО) и отработанного ядерного топлива (ОЯТ) с учетом их ядерной, радиационной и тепловой безопасности. Предложены рекомендации по технологии строительства подземных хранилищ и могильников, конструкции контейнеров, материалов инженерных барьеров и буферов между ними. Также изучены особенности переноса радионуклидов в геологической среде и даны оценки загрязнения подземной гидросферы вокруг конкретных объектов захоронения РАО на севере России. (ГоИ КНЦ РАН).
