Ядерный прорыв

Автор: 04 февраля 2016 6190
Ядерный прорыв

Нынешний год для главного научного института Обнинска — ГНЦ РФ — ФЭИ — дважды юбилейный: 60-летие Обнинска совпало с 70-летием научного центра. И если десять лет назад в обществе впервые и очень осторожно заговорили о ренессансе атомной науки, то сегодня уже понятно: ФЭИ сформировал целый спектр прорывных направлений и демонстрирует в них мировое лидерство. Об этих направлениях жителям региона со страниц народной газеты рассказывают их руководители.

«Быстрая тематика успешна!»

 Дмитрий Клинов, директор отделения ядерных реакторов и топливного цикла:

В конце прошлого года состоялся энергопуск реактора БН-800 на Белоярской АЭС, научным руководителем работ был, как известно, ФЭИ. Весь мир увидел, что атомная отрасль России имеет достаточно мощностей, кадров и компетенций, чтобы реализовывать столь масштабные проекты. Хотя не скрою: это была очень сложная задача — мы задали такой темп работ, что промышленность за нами подчас не успевала.
Следующий этап — это уже БН-1200. Технический его проект, выполненный под руководством профессора ФЭИ Владимира Поплавского, уже практически готов, и в нем реализовано 18 принципиально новых инновационных решений. Без ложной скромности можно сказать: это новое слово в реакторостроении.
Другое «быстрое» направление, над которым работают в ФЭИ — реактор БРЕСТ (быстрый реактор со свинцовым теплоносителем). Специалисты его декларируют как более безопасный, и это совершенно новая для нас область, под которую нужно развивать исследовательскую базу.
Вообще же конкурентов по быстрым реакторам у ФЭИ и у России в целом нет. Так что весь мир пристально следит за нашими работами. Более других интерес проявляют, пожалуй, французы — они создают проект своего нового быстрого реактора ASTRID и хотят показать, что тоже способны воплощать технологию быстрых реакторов. Вторая по уровню заинтересованности страна — Южная Корея, которая пытается учиться на нашем опыте.
К слову, в прошлом году ФЭИ выполнил два крупных контракта с этими странами по исследованию физических явлений, связанных с предупреждением проектных и запроектных аварий. И это тоже доказывает, что мы далеко впереди: иначе нам бы такие работы не заказывали. У ФЭИ есть уникальная стендовая база. Большой физический стенд (БФС) позволяет моделировать активные зоны быстрых реакторов очень разного состава и в широком диапазоне — и большие, и маленькие. Ни у французов, ни у американцев, ни у японцев ничего подобного нет. Причем вся работа БФС уже расписана вплоть до 2019 года — так велика потребность в этих исследованиях.
Одним словом, наши компетенции востребованы, заинтересованность и господдержка есть, к нам пришла молодежь — в некоторых лабораториях ее доля составляет до 30%. Быстрая тематика успешна!

«Мы способны генерировать огромное количество новых технологий»

Валерий Мельников, руководитель отделения физико-химических технологий:

В свое время мы накопили очень большой опыт по тяжелым теплоносителям для ядерных реакторов. Но сейчас научно-исследовательские работы в этом направлении сворачиваются, поскольку начинается этап собственно строительства реакторов. Поэтому мы сегодня успешно переносим наработанные знания в другие сферы, как атомные, так и нет.
Как известно, Первая АЭС выводится из эксплуатации уже несколько лет, и мы получили немало новых знаний, в том числе и в вопросе утилизации радиоактивных отходов. Сейчас хранилища действующих атомных станций перегружены отработанными смолами, и потребность в наших технологиях чрезвычайно высока. А еще мы должны сделать технологию переработки металлических радиоактивных отходов. По сути дела, речь идет об огромных печах, в которых они будут плавиться, радиоактивность будет концентрироваться в шлаках и газовых фильтрах, а на выходе получится чистый металл. Традиционно работаем с системами контроля газов, поставляя их как на отечественные АЭС, так и за границу.
Есть у нас очень перспективные технологии и вне атомной сферы, например, нефтегазовой. Сейчас при очистке пластовых вод от нефти используется морально устаревшее или зарубежное оборудование, нефть долгое время отстаивают, все это крайне неэффективно. А мы предлагаем инновационные решения гидросепарации. 
По-настоящему забойный проект — опреснительные установки для удаленных территорий, Крайнего Севера, Крыма. Речь идет о так называемых прямоконтактных преобразователях: на разогретый в реакторе металл подают морскую воду, она испаряется, мы получаем чистый конденсат. 
Наверное, трудно в одной статье даже в нескольких словах обозначить все наши перспективные технологии, но о некоторых умолчать просто нельзя: например, о контроле трубопроводов с помощью оптоволокна или о жизнеобеспечении замкнутых помещений: маленький кислородный насос и системы воздухоочистки позволят людям спастись в бомбоубежище или нормально работать в так называемых чистых комнатах. Главное в том, что мы способны генерировать огромное количество востребованных технологий на основе уникального опыта, наработанного учеными ФЭИ.

«Внутри Росатома и за его периметром»

 Олег Грудзевич, директор отделения перспективных исследований

В конце прошлого года ФЭИ запустил новый мощный ускоритель TANDETRON. Надежность этой серийной машины, способной без остановки работать долгие годы, помноженная на компетенции ФЭИ в области ускорительной техники, позволит выполнить интереснейшие проекты. Причем и внутри Росатома, и «за его периметром».
Так, мы в состоянии перекрыть потребности всего Росатома в имитационных исследованиях радиационной стойкости конструкционных материалов. Дело в том, что радиация, воздействуя на металл, разрушает его. Разработчикам реакторной техники необходимо знать точные параметры «живучести» материалов. Но если поместить исследуемый материал для изучения его стойкости в реактор, то на определение его живучести потребуются годы, так как разрушительная нейтронная доза в реакторе набирается сравнительно медленно. А наш ускоритель, бомбардируя металл тяжелыми ионами, сделает эту работу за неделю.
Такие работы мы выполняли и прежде, а вот совершенно новое для нас направление — радиационное легирование полупроводников. Облучение кремния ведет к тому, что его свойства значительно улучшаются. Соответственно, резко повышается быстродействие и иные характеристики чипов. И заявки на эти работы у нас оставляют очень разные предприятия, производящие как микроэлектронику, так и силовую электронику.
Очень заинтересованы многие наши партнеры в анализе поверхности ионными пучками. Мы можем отслеживать ее состав с огромной точностью — до молекулярного слоя. Или работы по установке радиоактивных меток. Такие метки позволяют отслеживать износ конструкций дистанционно и в режиме он-лайн — например, лопаток турбин, подшипников, режущих инструментов. Мы уже сотрудничаем с Роскосмосом по этой тематике.
Огромный и социально значимый пласт — ядерная медицина. Мы уже сейчас готовы нарабатывать высококачественные радиоизотопы фтора для позитрон-эмиссионной томографии и покрывать потребности в нем всей Центральной России. Суть в том, что это короткоживущие изотопы, и их надо производить недалеко от места применения, а у нас такие клиники буквально под боком.
И очень амбициозный проект — блок нейтронной терапии. Ускоритель, как известно, не производит нейтронов — только заряженные частицы. У нас же разработано совершенно уникальное оборудование — специальные мишени. Их бомбардируют ионы, а на выходе получается очень точно просчитанный нейтронный пучок. Собственно, основа для лечения нейтронами в Обнинске уже есть, и это тоже прорывной проект.

 «Люди получают недоступное ранее лечение»

Николай Нерозин, начальник научно-производственного комплекса изотопов и радио­фармпрепаратов:

Недавно были закончены клинические испытания произведенных в ФЭИ микроисточников для брахитерапии, очень эффективной методики борьбы с раком предстательной железы. С ними проведено 36 операций в трех различных клиниках. Сейчас готовятся документы в Минздрав, и он должен выдать окончательный документ — регистрационное удостоверение. Мы рассчитываем, что получим его в мае-июне.
Безусловно, это прорыв. Люди, близкие к теме, знают: сумма квоты на операции, которая прежде составляла полмиллиона, а сейчас уменьшена вдвое, не позволяла даже закупить импортные микроисточники. А ко всему прочему они еще больше выросли в цене из-за падения курса рубля. Наши же источники в несколько раз дешевле. Это означает одно: люди получают недоступное им ранее высокоэффективное лечение, и к нам уже начали поступать заказы от клиник на наши микроисточники.
Правда, мощность нашего опытно-промышленного участка ограничена. Мы в состоянии производить около 50 тысяч микроисточников в год. Этого хватит примерно на 500 больных. В то время как даже сейчас в России делается порядка 2 тысяч операций, а потребность в них еще существенно выше — 10 тысяч! Но пока увеличить мощность не получается — большая часть наших работ приходится на ручной труд. Правда, у нас уже есть инновационный проект полностью автоматизированной линии, которая могла бы производить до полумиллиона микроисточников. Надеемся реализовать его в ближайшие годы.
И, разумеется, у нас много других задумок. Очень смелый и масштабный проект вырисовывается по иттрию-90, мы уже проводим с МРНЦ предварительные эксперименты для того, чтобы начать доклинические испытания. Тут речь идет о радиофармпрепарате, который борется с раком печени. Зарубежные аналоги невообразимо дороги — ампула лекарства стоит около 5 млн руб! Мы сможем производить его, по предварительным просчетам, в 20 раз дешевле. Сложность в том, что для этого нужен предельно чистый радиоизотоп, только тогда он полноценно может связываться с белком и достигать пораженной клетки.
Или работы по генератору рения-188. Это генератор, который мы выпускаем, в принципе, достаточно давно, и он был задействован только в исследовательских целях. В настоящее время в России прошли клинические испытания двух радиофармпрепаратов, которые могут использоваться в клиниках с нашим генератором. Речь идет о первом в мире генераторе для терапии, который будет очень востребован для лечения многих заболеваний, прежде всего костного аппарата. Нигде в мире таких препаратов пока нет, и Россия имеет все шансы стать пионером в этой области. Сейчас в ФЭИ идет реконструкция участка по производству генераторов рения-188 по всем международным правилам, чтобы к началу выхода на рынок разработанных радиофармпрепаратов быть готовым к поставкам генераторов в клиники.

 

 

© 2018 Портал НГ-РЕГИОН Все права защищены