08.12.2020 21:00
Общество

Академик Рыкованов: "Росатом" укрепляет научные альянсы и не оставляет РАН

В повестке Общего собрания РАН - атом во всех измерениях
Текст:  Александр Емельяненков
Российская газета - Федеральный выпуск: №277 (8331)
На каких направлениях развития атомной науки и техники маячат сегодня главные вызовы? Где и в чем достигают синергии научно-исследовательские и проектные организации "Росатома" и академические коллективы, работающие в контакте с ними? Об этом шел предметный разговор на научной сессии Общего собрания РАН, которое открылось во вторник в Москве и работает в смешанном очно-заочном формате. Кем формировалась научная программа и какие в ней приоритеты, рассказал "РГ" академик РАН Георгий Рыкованов, который возглавляет в "Росатоме" Научно-технический совет.
/ Татьяна Андреева/ РГ
Читать на сайте RG.RU

Георгий Рыкованов: Как мы все понимаем, это Общее собрание Академии наук, посвященное 75-летию атомной отрасли, готовилось в особой обстановке, продиктованной пандемией. И пройдет, увы, без того, кто был инициатором нынешней научной сессии: неделю назад мы простились с руководителем отделения энергетики, машиностроения, механики и процессов управления РАН академиком Владимиром Евгеньевичем Фортовым.

"Бомба" от Тодоровского и Копылова превзошла ожидания Курчатова и Харитона

Я знал его много лет и понимаю, какая это утрата для мировой и российской науки, нашей страны, академии и "Росатома".

При обсуждении повестки заседания договорились с академиком Фортовым не ограничиваться историей и ее анализом, а тематику докладов существенно расширить. Так, чтобы на обсуждение академическому сообществу были вынесены основные направления работ по подготовленной "Росатомом" программе "Развитие техники, технологий и научных исследований в области атомной энергии" (РТТН). Программа прошла необходимые согласования и является по существу четырнадцатым национальным проектом.

И где, на каких направлениях развития атомной отрасли маячат сегодня главные вызовы - научные и технологические?

Георгий Рыкованов: Речь в первую очередь об исследованиях и разработках, которые могут обеспечить и закрепить лидерство России в атомной и термоядерной энергетике. Именно такие направления сформулированы в упомянутой программе, которая подготовлена в соответствии с указом президента России и направлена в правительство для рассмотрения и утверждения. На Общем собрании РАН 8 декабря несколько докладов, что называется, прямо по теме: физика высоких плотностей энергии, двухкомпонентная ядерная энергетика, радиохимические технологии замыкания топливного цикла, термоядерная энергетика, новые материалы.

Должен сказать, что ведущие академические институты, давно и плотно взаимодействующие с атомной отраслью, принимали активное участие в подготовке программы и ее согласовании на разных стадиях. Мы провели совместное заседание НТС "Росатома" и президиума РАН.

Сверили часы?

Георгий Рыкованов: В известном смысле - да. В Российской академии наук подтвердили заинтересованность и готовность выполнять определенные работы по термоядерной энергетике,

Во Франции начали собирать первый термоядерный реактор

физике плазмы и высоких плотностей энергии, двухкомпонентной атомной энергетике с тепловыми и быстрыми реакторами, малой атомной энергетике (мощностью 10 - 100 МВт), развитию радиохимических технологий для замыкания топливного цикла, обоснованию технологий безопасного захоронения радиоактивных отходов, созданию новых радиационно-стойких материалов для атомной энергетики и промышленности, развитию водородной энергетики.

По результатам того обсуждения были уточнены некоторые задачи и планы работ в рамках программы. Да и сама программа, которая называлась изначально "Атомная наука, техника и технологии", претерпела серьезные коррективы, что отразилось и ее нынешнем названии.

Да, теперь она называется очень длинно: "Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в Российской Федерации на период до 2024 года". Может, оттого что долго шло согласование? Когда, наконец, проект станет программой?

Георгий Рыкованов: Концептуально и технически она готова. Сейчас "Росатом" плотно работает с аппаратом правительства и министерствами, оттачивая и корректируя отдельные формулировки и положения программы. Надеюсь, в новый 2021 год мы вступим с уже утвержденной программой.

Какие невоенные применения своим знаниям, технологиям, наработкам и практическому опыту ищут и находят научно-исследовательские и проектные коллективы, входящие в контур управления самого "Росатома"?

Георгий Рыкованов: Если говорить об основных гражданских направлениях, то это, конечно, атомная энергетика. То, что "Росатом" является сейчас мировым лидером в этом направлении, не означает, что так будет всегда.

"Глобальная энергия" объявит своих лауреатов на церемонии в Калуге

Очень интенсивно развивает атомную энергетику и ее различные направления Китай. Поэтому важны работы по развитию и совершенствованию существующих реакторных технологий в области тепловых и быстрых реакторов.

После споров и обсуждений в "Росатоме" принята стратегия развития двухкомпонентной ядерной энергетики, где тепловые и быстрые реакторы не противостоят, а взаимно дополняют друг друга.

В такой системе за счет вовлечения в топливный цикл урана-238 решаются вопросы топливообеспечения, появляется перспектива, если не полного решения проблемы ОЯТ, то, по крайней мере, заметного снижения объемов высокоактивных отходов.

Вы говорите сейчас о проекте "Прорыв"?

Георгий Рыкованов: Не только. В рамках проекта "Прорыв" предполагается создание быстрого реактора со свинцовым теплоносителем и определение, сравнительная оценка его экономических показателей. А параллельно ведутся работы по проекту "ВВЭР-С" - он направлен на модернизацию хорошо себя зарекомендовавшего реактора ВВЭР-1000…

Если хорошо себя зарекомендовал, зачем модернизировать?

Георгий Рыкованов: С той целью, чтобы была возможность на 100 процентов загрузить его смешанным уран-плутониевым топливом. А сам переход на двухкомпонентную энергетику связан с развитием радиохимических технологий и созданием новых радиационно стойких материалов.

Отмечу еще два направления, важные для развития нашей страны. Это цифровизация, в рамках которой специалисты "Росатома" разрабатывают продукты, которые облегчают взаимодействие и документооборот - например, "цифровое предприятие", "умный город". Предлагают к широкому гражданскому применению прежде закрытые (или - ограниченного использования) программные пакеты для компьютерного проектирования и моделирования сложных конструкций, расчета полей ионизирующего излучения, распространения нейтронов, гамма квантов и заряженных частиц.

Экологи и эксперты выпустили совместный доклад по обедненному урану

И, конечно, ядерная медицина. Это направление сейчас на слуху. "Росатом" и ранее производил для медицины стабильные и радиоактивные изотопы, ускорители электронов. Но предприятия занимались этим по своей инициативе. Сейчас сформирована комплексная отраслевая программа развития ядерной медицины, включающая как развитие технологий, разработку и создание оборудования, так и строительство центров ядерной медицины.

А пересечения с фундаментальной наукой, с проектами разряда mega-science - их не становится меньше? Что об этом можно сказать?

Георгий Рыкованов: Приведу два примера, где российская наука в целом и, в первую очередь, РАН видят пользу от взаимодействия с "Росатомом". Многие знают о достижениях академика Юрия Оганесяна, который работает в Дубне, в Объединенном институте ядерных исследований, и занимается синтезом сверхтяжелых элементов с порядковыми номерами (Z) 114 - 118. На мой взгляд, результаты уровня Нобелевской премии. "Росатом" произвел стабильный изотоп кальций-48 - ядро, которым бомбардируется мишень, и материалы самой мишени - плутоний-242, -244, америций-243. Очень приятно, что Росатом внес свой небольшой вклад в эти достижения. Запланирован, насколько мне известно, дальнейший поиск сверхтяжелых элементов с атомным номером Z больше 120. За "Росатомом" - производство стабильных изотопов титана-50, никеля-64, с также актинидов кюрия-248, берклия-249 и калифорния-251.

При реализации проектов mega-science в Дубне и Новосибирске ученые заинтересованы в поддержке, технологиях и мощностях "Росатома"

Вы упомянули установки mega-science - одна из них там же, в Дубне. Это коллайдер NICA, который скоро должен заработать в полную силу. Вторая - СКИФ, Сибирский кольцевой источник фотонов.

Он станет основой центра синхротронного излучения, который задуман и создается учеными Сибирского отделения РАН. Установки такого уровня ранее в России не строились. При реализации этих проектов ученые и специалисты в Дубне и Новосибирске заинтересованы в технологиях и производственных мощностях "Росатома". Организации такого взаимодействия были посвящены три заседания секции ядерной физики РАН с участием представителей "Росатома". Достигнуто полное взаимопонимание.

Как будет развиваться программа "Академгородок 2.0" в Новосибирске

Наш диалог, Георгий Николаевич, будет иметь явную недомолвку, если не задам еще один вопрос. Очевидно, что для Академии наук, которая лишилась прежнего влияния, организационных и финансовых возможностей, поддержка "Росатома" в нынешней ситуации очень важна и даже необходима. А чем нынешняя академия - по существу, сообщество ученых - может реально помочь госкорпорации? Какие заделы нарастить?

Георгий Рыкованов: Что касается влияния и возможностей - тут, с сожалением, вынужден с вами согласиться. Но не могу не подчеркнуть и другое: Российская академия наук по-прежнему остается структурой с высоким статусом в мировой науке, пользуется уважением и доверием большинства населения нашей страны. Членами РАН являются руководители лабораторий, отделов, институтов, где ведутся реальные научные исследования.

Взаимодействие "Росатома" и РАН также происходит на этом уровне - тут как было с начала формирования атомной отрасли, так и осталось.

Да, после того, как академические НИИ переподчинили - сначала ФАНО, а теперь Министерству науки и образования, в организационном плане стало сложнее - требуется одобрение совместных работ со стороны Академии наук, которая осуществляет научное руководство исследовательскими институтами, и со стороны Минобрнауки, в чьем непосредственном подчинении они находятся.

Теперь в отношении заделов - что и где необходимо нарастить. Тут поле для взаимодействия весьма широкое. Это работы в области физики лазеров, ускорителей и мощных электрофизических установок, термоядерных исследований, математического моделирования и создания высокопроизводительных суперЭВМ, радиохимических технологий, технологий ускоренной разработки и радиационных испытаний новых материалов. Как правило, по всем таким направлениям совместные работы уже ведутся.

Как министр Славский гостайну разгласил

Приведу только один совсем свежий пример. Решением правительства "Росатому" поручена организация работ по квантовому компьютеру и квантовым вычислениям.

Направление для госкорпорации новое. Специалистов, глубоко разбирающихся в этой области, и в "Росатоме", и в России крайне мало. А поручение надо выполнять. Куда и к кому идти? Для понимания уровня компетенций в этой области и потенциала различных институтов и групп - конечно, в Академию наук. В первую очередь. Потом - в Фонд перспективных исследований, который финансировал первоначальные работы в этом направлении. А уже оттуда - в Физико-технологический институт РАН, Физический институт РАН (оба в Москве), Институт физики твердого тела РАН (Черноголовка), Институт физики полупроводников СО РАН (Новосибирск) и столичные университеты - МИСИС, МГУ, МГТУ им. Баумана.

И еще, в заключение. Работа на новых направлениях не обходится без столкновений различных точек зрения на проблему. Поэтому не следует забывать также, что Российская академия наук - это высший в стране орган научной экспертизы.

Как, например, можно обойтись без экспертизы РАН в том, что касается обращения с отработанным ядерным топливом при замыкании топливного цикла? Когда нужно рассмотреть в комплексе вопросы геологии, мутаций генома, воздействия на биосферу, человека и оценить много всего другого.

Прямая речь

Евгений Адамов, научный руководитель проектного направления "Прорыв", профессор:

- Для ядерной энергетики в ее привычном, нынешнем исполнении нужно открыть второе дыхание. Но само собой это не произойдет. И назревшие проблемы, связанные с безопасностью, с отработанным ядерным топливом, сырьевыми возможностями и общей конкурентоспособностью, не решаются в рамках существующей технологической платформы. Требуемых результатов по всем перечисленным направлениям можно достичь только путем развития замкнутого ядерного топливного цикла и двухкомпонентной ядерной энергетики.

С этой целью в 2013 году в рамках федеральной целевой программы было открыто проектное направление "Прорыв" - чтобы решить сумму этих проблем во взаимодействии с уже существующей ядерной энергетикой. То есть не противопоставлять, а соединить АЭС с реакторами на тепловых нейтронах и АЭС с реакторами на быстрых нейтронах - при обязательном замыкании ядерного топливного цикла. При этом должен обеспечиваться такой уровень внутренней безопасности, когда при любых отказах и авариях на станции не потребуется эвакуация населения.

Второе по важности обстоятельство - мы сумеем использовать не 0,7 процента (как сейчас) энергетического потенциала уранового сырья, которое добываем, а 100 процентов. Потому что будем использовать не только изотоп урана-235, но и природный уран-238. И при этом отложенный выбор, которым считается во всем мире проблема отработанного ядерного топлива, мы переводим в решаемую плоскость уже сейчас. Как? Реакторы на быстрых нейтронах способны таким образом изменить, трансмутировать долгоживущие изотопы, что мы получим на выходе радиоактивности не больше, чем было в сырье, когда добывали из земли уран вместе с другими изотопами.

Как "Росатом" углубляет базовые компетенции, развивает новые и меняется сам

Одновременно решаем еще две задачи. Укрепляем и усиливаем технологически режим нераспространения - за счет того, что для реакторов на быстрых нейтронах уже не требуется обогащение урана. А во-вторых, решаем проблему конкурентоспособности. Поскольку реакторы на быстрых нейтронах должны иметь меньшие требования к эксплуатационному персоналу, а их технологические особенности - требовать меньших инженерных барьеров, мы сокращаем на этом издержки и повышаем экономические показатели.

Суммарно такая двухкомпонентная ядерная энергетика становится элементом зеленого квадрата. Потому что нет даже потенциальной угрозы тяжелых аварий, а налицо все преимущества "зеленой" энергетики - отсутствие парниковых и зольных выбросов, неограниченные запасы природного сырья, сохранение органики для внеэнергетического использования. Наряду с возобновляемыми источниками энергии ядерная генерация становится ключевым элементом энергетики будущего.

Наука РАН Росатом