Атомный форпост

Автор: 15 декабря 2022 916
Атомный форпост

В этом году человечество совершенно по-новому увидело энергетику. «Вечеринка дешевых углеводородов из России», по образному выражению бывшего английского премьера, закончилась.

 Мир столкнулся с ожесточенной и бескомпромиссной борьбой за энергоресурсы. И в этой новой энергетической эре главный козырь — атомная энергетика, а роль первой скрипки в большой игре получил Росатом.

Для Физико-энергетического института Обнинска — это вызов и новые возможности. Быстрые реакторы, двухкомпонентная атомная энергетика, исследовательские стенды для моделирования ядерных установок — это только часть тем, где он выступает научным форпостом. О том, что удалось институту сделать в 2022 году, наша беседа с генеральным директором АО «ГНЦ РФ — ФЭИ» (входит в научный дивизион Росатома) Андреем Лебезовым.

Задел на многие годы вперед

Лебезов. Сегодня вопрос обеспечения энергетической безопасности России действительно ключевой в повестке дня. Для нашей страны на многие десятилетия вперед его решает атомная энергетика. Причем, Российская Федерация в этой области – безусловный технологический лидер.

И в будущем — это понимают все — атомные станции станут давать основную долю энергии во всех ведущих странах. В том числе и потому, что в мире все настойчивее говорят о безуглеродной энергетике, об экологической безопасности. А как известно, атомная энергетика уже сейчас всеми признана «зеленой».

Корр. ФЭИ включен в эту работу по многим направлениям. Согласно закону об использовании атомной энергии институт является головной научной организацией по проектам быстрых атомных реакторов нового поколения МБИР, БН-800 и др. Что конкретно сделано по этим проектам?

Лебезов. Для МБИР — многоцелевого быстрого исследовательского реактора с натриевым теплоносителем, который сейчас строится в Димитровграде Ульяновской области, — в 2022 году мы разработали большое количество узлов: клапанов, систем очистки теплоносителя, систем безопасности и т.п., и провели их экспериментальную отработку с целью обоснования безопасности в нормальных и аварийных режимах.

г. Димитровград. Стройплощадка МБИР
Фото ГНЦ НИИАР

Для обоснования реактора БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем, строительство которого сейчас ведется в Северске Томской области, проведено моделирование активной зоны реактора на быстром физическом стенде ФЭИ (БФС-2), а также ряд нейтронно-физических экспериментов в обоснование безопасности проектируемого реактора. Напомню, что в свое время государство инвестировало большие средства в их реконструкцию, и сейчас БФС их в полном объеме отрабатывают при моделировании активных зон новых перспективных атомных установок. Кроме того, ФЭИ выполняет разработки по технологии свинцового теплоносителя, материаловедению, коррозионным испытаниям, расчету твэлов и др.

Еще одна большая задача — завершена полная загрузка реактора БН-800 МОКС-топливом. Все расчеты, обоснования, создание технологий — все это проходило при непосредственном участии специалистов нашего института.

Корр. Значит ли это, что мы уже стали свидетелями наступления эры «безотходной» ядерной энергетики, того самого замкнутого ядерного цикла?

Лебезов. Скажем так: это первый и важный шаг на пути замыкания топливного цикла.

Если коротко, то в обычных тепловых реакторах топливо никогда полностью не выгорает, в среднем степень выгорания 4-5%, при этом идет накопление различных радиоактивных элементов, в том числе плутония. Раньше это все направляли на захоронение, хотя плутоний — ценнейший продукт. Он в смеси с ураном используется как топливо в реакторах на быстрых нейтронах. То есть, сочетание тепловых и быстрых реакторов дает нам практически неисчерпаемые запасы топлива и утилизирует отходы.

Еще одна важная атомная тема уходящего года — начало работ по сооружению реактора БН-1200М. Принято решение строить этот уже коммерческий реактор на быстрых нейтронах на Белоярской АЭС, и наше участие в проекте будет максимальным, в том числе в отработке ключевых элементов реакторной установки.

Как я сказал ранее, у нас большая экспериментальная стендовая база, и мы намерены ее модернизировать для новых работ, в том числе и по БН-1200М. Это новые контракты, новые программы, новые рабочие места. При этом — сохранение лидерства и нашего института, и Госкорпорации «Росатом», и вообще России в быстрореакторных технологиях.

За Полярным кругом

Корр. В последнее время Россия уделяет первостепенное значение освоению Арктики, и это тоже задача сохранения суверенитета. Растет атомный флот, решаются вопросы экологии, энергоснабжения. Вся программа находится под эгидой Росатома. Большая роль в реализации программы развития Арктической зоны РФ отведена также Росатому, в том числе — развитию малой атомной энергетики. У ее истоков, все это помнят, стоял ФЭИ. Как сейчас институт задействован в арктической программе?

Лебезов. Как известно, в настоящее время реализуются три проекта в области малой атомной энергетики. Это проекты АО «НИКИЭТ», АО «ОКБМ Африкантов» и НИЦ «Курчатовский институт».
НИКИЭТ, в частности, разрабатывает установку малой мощности ШЕЛЬФ-М. Участие ФЭИ заключается в расчетных и экспериментальных исследованиях, в том числе с использованием нашей экспериментальной базы.

У нас есть и свои идеи в кооперации с ОКБ «ГИДРОПРЕСС». Дело в том, что ШЕЛЬФ-М в силу массогабаритных характеристик не является транспортабельной установкой. Ее один раз поставили, и она будет работать в стационарном режиме. В ФЭИ в свое время создали родоначальницу малой атомной энергетики — ТЭС-3.

Она мобильна, ее можно пе­­ре­во­зить автомобильным, водным и железнодорожным транспортом.

И вторая особенность, предельно важная в условиях Крайнего Севера с его суровым климатом: мы предлагаем использовать жидкометаллический свинцово-висмутовый теплоноситель, как в лодочных реакторах. У нас по этим направлениям накоплен огромный опыт.
ШЕЛЬФ-М — реактор с водяным теплоносителем, а значит, нужно обязательно обеспечивать минимальную температуру, чтобы он не замерз, и как следствие — не повредил охлаждающий контур реактора. За Полярным кругом это не так просто сделать. А с жидкометаллическим теплоносителем таких проблем нет: на заводе собрали установку, полностью ее заправили, отправили на место, там разогрели путем обычной цепной реакции и запустили. Не нужно больше вырабатывать электричество — пожалуйста, отключили. Нужно — перевезли и запустили вновь. Надеемся, что эти идеи будут одобрены в 2023 году.

Половина мирового производства

Корр. В этом году ФЭИ не раз демонстрировал свои наработки в ядерной медицине на выставочных площадках — от «Армии» до «АтомЭкспо». Институт тесно сотрудничает с медиками — только для Медицинского радиологического научного центра им. А.Ф. Цыба производится 30 радиофармпрепаратов. Давайте обобщим результаты в этой области.

Блок зарядки радиоизотопных генераторов

Лебезов. Во-первых, мы существенно нарастили долю наших микроисточников для брахитерапии на российском рынке — она теперь составляет 15%. И репутация у них очень высокая. Мы замещаем продукцию ушедшей из России американской компании BARD и продолжаем наращивать выпуск. Мощность нашего участка — до 50 тысяч микроисточников в год, сейчас делаем 35 тысяч. Это сотни спасенных жизней.

Во-вторых, мы производим сырьевой актиний-225. Из него потом делают радиофармпрепараты (РФП). Мы оптимизировали технологии его получения, качество ничуть не уступает американскому или европейскому. Смогли нарастить объемы производства: доля поставок продукции ФЭИ составляет 50% мирового рынка.

Корр. Я не ослышалась? Мирового?

Лебезов. Именно так. И спрос на него просто сумасшедший. Поставки идут в том числе в Европу. Ни сложная логистика, ни удорожание препарата их совершенно не смущают.
При этом, несомненно, приоритет мы отдаем поставкам внутри России, чтобы наши соотечественники имели возможность лечиться новыми лекарственными препаратами. Отрадно, что российские клиники ведут интенсивные разработки препаратов на основе актиния.

Корр. В ФЭИ был разработан принципиально новый способ получения актиния фотоядерным способом. Когда планируете вывести его в промышленное производство?

Лебезов. Такие проекты требуют длительной проработки. Рассчитываем запустить производство к моменту ввода в эксплуатацию нового завода РФП на площадке НИФХИ им. Л.Я. Карпова в Обнинске, чтобы замкнуть производственную цепочку — от наработки актиния до производства готового лекарственного препарата. Что особенно приятно, все это будет сосредоточено здесь, в Обнинске.

И еще не могу не сказать о генераторе рения-188, на который мы недавно получили регистрационное удостоверение. Сейчас в МРНЦ им. А.Ф. Цыба и РНЦ радиологии и хирургических технологий им. А.М. Гранова медики подходят к завершающей стадии клинических испытаний РФП на его основе. Он будет использоваться не только для терапии онкологии, но и для лечения заболеваний суставов, которые причиняют людям тяжелые страдания.

Небо, скважина и 3D-печать

Корр. У ФЭИ немало неядерных технологий. Например, контроль содержания примесей в авиации, нефтяной отрасли.

Лебезов. Это наша инициативная разработка. Мы можем с помощью экспресс-оценки определять содержание воды в авиационном керосине с точностью до десятых долей процента. Почему это важно? На больших высотах вода может замерзать и вызывать остановку двигателя. Чтобы это не происходило, в керосин добавляются дорогие присадки. Вдобавок они агрессивные и быстро изнашивают двигатель. Получается, если мы обеспечим качественный входной контроль, то можно убрать часть присадок и продлить срок работы двигателей.

Над этой задачей мы работали вместе с ООО «Завод «Сигнал» и уже изготовили опытный образец. В следующем году проведем первые испытания.

Также очень быстро можем определять состав сырой нефти из скважин. Ставим измерительную установку на трубу и в режиме реального времени получаем характеристики нефти.

Хочу сказать, что спектр наших исследований очень широк. Можно очень долго рассказывать, к примеру, о наработках в области аддитивных технологий, где мы создаем высокотемпературные порошковые материалы для 3D-печати. Или о выводе реакторных установок из эксплуатации — сейчас мы тут серьезно продвинулись с жидкометаллическими реакторами. Такой же задачей занимаются французы, но у них используются водородные технологии, а у нас все построено на взаимодействии шлаков медеплавильного производства с щелочным теплоносителем с образованием шлаковых блоков, с которыми потом можно спокойно обращаться.

Голос истории

Корр. В этом году ФЭИ очень активно и в буквальном смысле «выходил на улицы города». Около Дома ученых заложена Аллея атомных городов, куда с удовольствием приходят и жители, и гости города. Планируете на будущий год что-то подобное??

Лебезов. С городом у ФЭИ связано действительно много больших проектов. Это совместная работа и совместное желание сделать наш наукоград лучше.
История института и Обнинска должна «читаться» на улицах города, чтобы ассоциативная связь «Обнинск и Первая атомная электростанция» была такой же быстрой и прочной, как в прежние времена, чтобы молодежь понимала и помнила, какие великие достижения создавались советскими и создаются российскими учеными.

На Аллею атомных городов с удовольствием приходят и обнинцы, и гости наукограда

Отсюда и родилась идея Аллеи атомных городов. И у нее есть продолжение. Мы планируем благоустроить сквер им. С.А. Кудрявцевой, который находится напротив проходной института. Его исторический облик и значимость будут сохранены, но дополнены ключевыми объектами, которыми знамениты города с Атомной аллеи. Их в миниатюре разместим здесь, в сквере.

Осталось полтора года до 70-летнего юбилея Первой АЭС, Обнинск и вся страна будут праздновать его в 2024 году. К этой дате мы планируем создать мемориальный комплекс на базе Первой АЭС — сохранив исторический облик, но при этом создав современный музей. Сейчас разрабатываем проект, стоит задача мультимедийного и интерактивного представления исторического материала, чтобы повысить интерес посетителей к атомной науке и технике.

Разработан проект туристического маршрута. Он стал более протяженным и интересным, чем был. Начинается он с Аллеи атомных городов, потом парк, путь пешком мимо главного входа вдоль стены — ее можно будет отдать под проведение тематических конкурсов граффити.

Заканчивается маршрут у открытой площадки, которая находится напротив административного здания, в народе прозванного «Утюгом». Там мы планируем сделать капитальный ремонт и перенести туда музей с улицы Мигунова, дополнив его экспозицию. Это будет своего рода «музей-визитка». Если кто-то захочет погрузиться в тему глубже, сможет попасть на экскурсию на Первую АЭС. И, кстати, рядом с ней думаем разместить ТЭС-3 — на том месте, где она физически эксплуатировалась. Это будет весьма красиво.

Прежде всего — для России

Корр. Вы строите действительно красивые планы. Такое впечатление, будто сегодняшняя непростая экономическая и политическая ситуация мало затрагивает ФЭИ.

Лебезов. Я бы не стал говорить, что ситуация резко повлияла на положение института. Все экономические показатели, что были запланированы, будут выполнены, я уверен. Что очень важно — стартовало много проектов, где заказчик — Российская Федерация. Проекты наукоемкие, абсолютно перспективные. Мы сконцентрированы прежде всего на создании продукции для российского потребителя. Впрочем, она будет востребована и во всем мире. Никуда они от этого не уйдут. Потому что наши технологии существенно опережают время.

 

Пример HTML-страницы
© 2018 Портал НГ-РЕГИОН Все права защищены