Дата некруглая — 79 лет, но внимание к тому, что происходит в ФЭИ, сейчас в Обнинске особое, причем по многим причинам.

Во-первых, год юбилейный — 80 лет атомной промышленности. Во-вторых, наукоград уверенно зашел в фарватер Росатома, а там ФЭИ привычно играет роли и флагмана, и лоцмана. В-третьих, у Обнинска определилось новое будущее — международного центра атомных знаний, и институт занял в нем позицию главной научной базы.

Можно было бы перечислять и дальше, но хотелось бы зайти с другой стороны. Восемь десятилетий назад в Лаборатории «В» создавалась атомная наука, и это было совсем новым, революционным делом. А над какими революционными, прорывными проектами для атомной отрасли и не только для нее работают в ФЭИ сейчас?

«Физико-энергетический институт обладает компетенциями самого широкого плана, уникальным оборудованием и экспериментальными установками, каких больше нет нигде в мире, — говорит его генеральный директор Андрей Лебезов. — И сейчас мы так же, как и восемь десятилетий назад, получаем значимые научные результаты для атомной энергетики, космоса, авиации, ядерной медицины, радиобиологии и многих других отраслей экономики».

Большая энергетика

Конечно, в первую голову тут надо вспомнить о проекте-гиганте — коммерческом быстром реакторе БН‑1200. Том самом, который «превратит отходы в доходы», замкнув ядерный топливный цикл. Быстрая тематика — конек ФЭИ. Он ведет ее со времен Лейпунского, легендарного АИЛа, и Россия — это общепризнанный факт! — абсолютный лидер в реакторах на быстрых нейтронах. Их у нас построено много, опыт эксплуатации накоплен, как ни у кого в мире. Осталось взять «последнюю высоту» — перейти к коммерчески обоснованной быстрой энергетике. А это — как раз о БН‑1200.

Для него, многие уже слышали об этом, уже определили площадку — это будет пятый блок Белоярской АЭС. Как продвигаются работы? «До самого последнего времени, буквально еще месяц-полтора назад, существовала неопределенность в вопросе выбора топлива, а это принципиальный момент, — рассказывает заместитель научного руководителя ФЭИ по перспективным тематикам Дмитрий Клинов. — Но нам удалось убедить экспертное сообщество в правильности нашего подхода — мы предлагаем использовать оксидное топливо. И с нами согласились, что в новом блоке следует применять МОКС-топливо. Это основополагающий результат. Вместе с тем нам пришлось отказаться от некоторых новшеств, поскольку их безопасность не была доказана. Поэтому был сделан выбор в пользу уже известных, зарекомендовавших себя способов. В итоге мы определились с топливом, с основными параметрами реактора, с оборудованием. Проект абсолютно готов и переходит в стадию рабочих чертежей».

Сколько же будет стоить киловатт от БН‑1200? По расчетам, он выйдет всего на 10% дороже, чем киловатт от традиционной АЭС с ВВЭР. А  учитывая те возможности замыкания топливного цикла, которые дает быстрый реактор, перспективы выглядят захватывающе.

Большая наука

Продолжаются работы и над самым мощным из сооружаемых на планете многоцелевым быстрым исследовательским реактором МБИР. Его строят в Димитровграде, и физический пуск запланирован на 2028 год. Научную программу определяет ФЭИ.

«Задуман он был еще в 2010 году, в атомной энергетике горизонты планирования достаточно широкие, — продолжает Клинов. — И ученые, которые готовили техзадание для МБИР, оказались очень дальновидными. Они заложили в него колоссальные возможности. Пока в логике научной программы мы не используем их даже наполовину. Но реактор строится на 50 лет, и на таком длительном плече у нас есть большой резерв для исследований в самых разных областях — энергетике, материаловедении, медицине, радиобиологии и т. д.».

МБИР станет общемировым исследовательским центром атомной отрасли. Он даст ученым большие возможности. Например, внутри активной зоны есть пустые каналы с измерительными приборами — можно смотреть, как ведут себя разные материалы при нейтронных атаках. Есть и так называемые закорпусные устройства, которые находятся вне реактора, и там тоже можно проводить исследования воздействия радиационных пучков.

Уникальные возможности дает МБИР для радиационной биологии и медицины. Он обеспечивает в разы большую плотность нейтронов, чем существующие установки. И если говорить, например, о лучевой терапии, то время воздействия потока можно уменьшить в пять раз: как говорят медики, эффективность лечения резко вырастает. «Мы рассчитываем построить на МБИР лабораторию радиационной биологии, куда поедут не только наши, но и зарубежные ученые», — заключает Дмитрий Клинов.

Ну, и вишенка на торте — исследовательский реактор будет еще и энергию вырабатывать, есть и турбина, и генератор, мощность около 30 МВт.

МБИР — будущий общемировой исследовательский центр атомной отрасли (фото «Страна Росатом»)

Большие стенды

Главный исследовательский реактор МБИР — в Димитровграде, а в ФЭИ это исследовательские установки БФС, большие физические стенды, гордость института. «Еще в начале пятидесятых годов в Лаборатории «В» был сооружен первый экспериментальный стенд с жидкометаллическим теплоносителем свинец-висмут, — отмечает начальник отделения ядерной энергетики Юлия Кузина. — Затем появились экспериментальные установки с ртутью, свинцом, натрий-калием, натрием, литием, водой и другими теплоносителями. С помощью этих экспериментальных установок были решены многие задачи, стоявшие перед отраслью как под водой, так и на земле, и в космосе.

В последнее время очень востребованы наши знаменитые критические стенды БФС, на которых обосновываются нейтронно-физические характеристики активных зон инновационных реакторов. Здесь мы тоже ищем новые возможности. До прошлого года мы могли выполнять эксперименты в обоснование только быстрых реакторов. Но проведена огромная работа по получению лицензии на проведение экспериментов, не свойственных изначально стендам БФС. Теперь мы можем моделировать активные зоны ядерных энергетических установок, использующих в качестве теплоносителя воду. Это вывело возможности стендов БФС на совершенно иной уровень».

И какой результат? В марте прошел физический пуск критической сборки для исследования активной зоны водо-водяного реактора со спектральным регулированием ВВЭР-С. Это абсолютно инновационный реактор, который использует МОКС-топливо, и он может стать первым в мире легководным реактором с полной загрузкой этим топливом. Это еще один шаг российской науки к замыканию ядерного топливного цикла. И он сделан в Обнинске!

«В последнее время без сравнения и верификации расчетных и экспериментальных данных невозможно обосновать ни одну реакторную установку, — продолжает Юлия Кузина. — Я уверена, что в Физико-энергетическом институте, как ни в каком другом научном центре, образовались очень тесные связи между расчетчиками и экспериментаторами. Именно поэтому наш коллектив пополняется как молодежью, предпочитающей компьютеры и расчеты, так и приверженцами железок, приборов и возможностей поработать руками. Мы молодеем, развиваемся. И я горда тем, что с точки зрения эксперимента мы выдаем результаты мирового уровня!»

На комплексе БФС прошел физический пуск критической сборки для спектрального реактора ВВЭР-С – большая победа российской науки

Большие вызовы

Ну, и напоследок хотелось бы рассказать о вроде бы совсем не атомной истории ФЭИ. Хотя не атомная она только на первый взгляд. Началась она давно, а проявилась в самое последнее время.

После начала СВО Запад сделал все, чтобы задушить Россию. Особенно сильно санкционный кулак ударил по авиационной отрасли страны. Европейцы запретили закупать комплектующие для российского авиапарка, который практически полностью представлен зарубежными самолетами, блокировали его обслуживание и были уверены: не сегодня — завтра они посадят все наши самолеты на вечную аэродромную парковку. Но коллапса не случилось.

И большую роль в этом сыграл ФЭИ. «В институте к тому моменту уже был накоплен огромный технологический задел, — говорит начальник департамента авиационных систем ФЭИ Андрей Посаженников. — В кратчайшие сроки мы с командой разработали и организовали серийное наукоемкое производство авиационных компонентов. В прошлом году на базе ФЭИ создали самостоятельное структурное подразделение, департамент авиационных систем».

Новое направление в ФЭИ — серийное наукоемкое производство авиационных компонентов

Основа гражданской авиации — безопасность пассажиров. И, конечно, серийный выпуск авиационной техники потребовал не только опыта обнинских ученых, но и большой согласовательной работы: «Мы потратили очень много сил и энергии на получение разных разрешительных бумаг, — продолжает Посаженников. — И общими усилиями все получилось». Авиационный департамент ФЭИ получил необходимые сертификаты минтранса, а также, что очень важно, — лицензию минпромторга России на разработку, производство, испытание и ремонт авиационной техники.

Сегодня команда ученых обнинского Физико-энергетического института изготовила и поставила российским авиакомпаниям более 1 500 компонентов авиационной техники для самолетов семейств Airbus A‑320/321, Boeing 737/757, Embraer 170–190, SSJ‑100.

«Этот опыт дал толчок к дальнейшему развитию, — объясняет Андрей Михайлович. — Мы продолжаем расширять номенклатуру услуг, которую ФЭИ оказывает авиационной отрасли России. Вместе с этим растет и число авиакомпаний, заинтересованных в нашей продукции».

И, кстати, совсем недавно авиационную продукцию ФЭИ представили на национальной выставке инфраструктуры гражданской авиации.

ФЭИ способен в кратчайшие сроки решать самые сложные проблемы в самых разных отраслях – от атомной энергетики и ядерной медицины до разработки новых материалов и лазерных технологий

***

О чем говорит эта история? Ровно о том, что ФЭИ способен в кратчайшие сроки решать самые сложные проблемы в самых разных отраслях. У него есть все — мозги, опыт, компетенции. Почти восемь десятилетий назад в Лабораторию «В» были приняты первые сотрудники, и вскоре этот небольшой коллектив смог выполнить невероятную по амбициозности задачу: в СССР была запущена Первая в мире АЭС. Сегодня мы видим: у атомных первопроходцев достойная смена. Город может ей гордиться.