Год "Росатома": пуск плавучей АЭС и "противоаварийное" ядерное топливо

МОСКВА, 30 дек - РИА Новости. Уходящий год для отечественной атомной отрасли, как всегда, был наполнен большими событиями в самых разных направлениях, причем не только в "опорных" для нее, но и новых, связанных с реализацией полномочий госкорпорации "Росатом" в деле развития Северного морского пути и "обезвреживания" опасных промышленных отходов.

«

"2019 год в целом стал для российской атомной отрасли успешно, хотя и достаточно сложным. Он стал и годом старта целого ряда новых амбициозных направлений, о которых мы раньше не могли и думать", - сказал рассказал журналистам генеральный директор Росатома Алексей Лихачев.

Подвиг испытателей

Росатом в 2019 году вновь, как и на протяжении многих лет, полностью выполнил государственный оборонный заказ.

Создание вооружения нового поколения, способного обеспечить стратегический баланс в мире на протяжении десятков лет, стало одним из успехов нынешнего поколения российских атомщиков, отметил ранее президент России Владимир Путин

Уходящий год, к несчастью, дал повод для скорби. Восьмого августа на военном полигоне в Архангельской области при испытании жидкостной реактивной двигательной установки произошел взрыв. Погибли пять сотрудников ядерного центра из Сарова (Нижегородская область). Погибшие и пострадавшие специалисты были награждены орденами Мужества.

На встрече со вдовами погибших Путин назвал этих испытателей специалистами экстра-класса. Они вели "сложнейшее, ответственное и критически важное направление", связанное с созданием передового, не имеющего мировых аналогов оружия, которое призвано обеспечить суверенитет и безопасность для России на десятилетия вперед, говорил президент. Погибшие испытатели выбрали для себя особую миссию - защищать Россию - и до конца с честью выполнили свой долг, подчеркнул глава государства. "Мы все ими гордимся и всегда будем помнить об этом, будем помнить о них", - сказал Путин.

Исторические киловатты

По-настоящему историческое событие для не только российской, но и мировой атомной энергетики произошло 19 декабря: в городе Певек на Чукотке начала работу первая в мире плавучая атомная теплоэлектростанция (ПАТЭС) "Академик Ломоносов".

«

"Этот результат крайне важен для Росатома как подтверждение нашего технологического лидерства в реакторных технологиях. Но он важен и с точки зрения развития "малой" атомной энергетики, создания энергоблоков малой мощности, о которых все больше говорят и государства-лидеры мировой атомной отрасли, и страны-новички", - отметил Лихачев.

Планируется, что "плавучка" не только поможет социально-экономическому развитию Чукотки в целом, но и станет одним из ключевых элементов инфраструктуры в рамках программы развития Северного морского пути. К тепловым сетям Певека станцию намечено подключить в 2020 году.

Впрочем, Росатом уже работает над вторым поколением ПАТЭС – оптимизированным плавучим энергоблоком, который будет меньше и мощнее своего предшественника. ПАТЭС со временем могут стать одним из экспортных проектов Росатома. Ранее сообщалось, что зарубежные партнеры российской атомной госкорпорации проявляют огромный интерес к плавучим АЭС, которые помогут обеспечить надежное энергоснабжение островных и береговых государств в разных районах мира.

Что касается "большой" атомной генерации, то в нынешнем году ток в энергосистему России начал выдавать новый блок №2 Нововоронежской АЭС-2 с передовой реакторной установкой ВВЭР-1200. Пуск этого энергоблока, который можно в хорошем смысле назвать рутинным, тем не менее, тоже стал знаковым: впервые в истории на площадке одной атомной станции действует очередь из двух блоков ВВЭР-1200, которые возводятся и будут пускаться и за рубежом.

Ожидается, что 2019 год в России вновь будет ознаменован рекордом выработки электроэнергии на атомных электростанциях - почти 209 миллиардов киловатт-часов.

"Первый бетон" на "Бушере-2"

Большое событие произошло в 2019 году в зарубежных стройках Росатома – осенью началось возведение энергоблока №2 АЭС "Бушер" в Иране. А в России в апреле стартовало и строительство второго энергоблока Курской АЭС-2.

По словам Алексея Лихачева, в 2019 году имело место "серьезное поступательное движение" и на других стройках Росатома за рубежом. "Развивается проект АЭС "Аккую" в Турции. На станции "Руппур" в Бангладеш строители проходят все новые и новые отметки, там устанавливается крупное оборудование", - отметил глава Росатома.

Также активно идет сооружение новых блоков №№3 и 4 на АЭС "Куданкулам" в Индии, а для пятого и шестого блоков этой станции создается оборудование так называемого длинного цикла изготовления, добавил Лихачев.

Принципиально важные подвижки произошли в проекте строительства с участием России АЭС "Пакш-2" в Венгрии в нынешнем году, после чего стало можно говорить, что Москва и Будапешт стали еще ближе к началу собственно возведения этой атомной станции.

В марте 2019 года стало известно, что Евросоюз дал "зеленый свет" "Пакшу-2". И уже в июне на площадке будущей АЭС началось возведение объектов строительно-монтажной базы - административных зданий, монтажных цехов, складов и других, которые в дальнейшем обеспечат сооружение двух новых энергоблоков. Наконец, в октябре стало известно, что венгерский заказчик с опережением срока утвердил технический проект АЭС "Пакш-2". Следующим этапом проекта станет, как ожидается, получение Росатомом от венгерской стороны лицензии на строительство "Пакша-2". В другом проекте - АЭС "Аккую" в Турции Росатомом в уходящем году получена лицензия на строительство второго блока.

По данным МАГАТЭ, сейчас в мире действуют 450 атомных энергоблоков, еще более 50 сооружаются. Причем именно Россия занимает лидирующие позиции в области строительства новых АЭС. Более того, Россия – единственная страна, способная предложить заказчикам обеспечение всего жизненного цикла атомных станций – от проектирования АЭС, обладающих очень высокой степенью безопасности, строительства, эксплуатации атомных станций, снабжения их ядерным топливом, подготовки квалифицированного персонала, до вывода станций из эксплуатации.

В целом, портфель зарубежных проектов Росатома на разных стадиях реализации включает 36 блоков, а три энергоблока строятся в России.

Новые зарубежные контракты

Что касается будущих проектов, то в 2019 году Россия и Китай подписали генеральные контракты на строительство четвертой очереди (энергоблоки №№7 и 8) Тяньваньской АЭС и второй очереди (блоки №№3 и 4 АЭС "Сюйдапу" в КНР. Росатом и агентство "Узатом" подписали контракт на выполнение инженерных изысканий на площадке строительства будущей АЭС в Узбекистане. А с Сербией заключено соглашение о создании на территории республики при участии Росатома Центра ядерной науки, технологий и инноваций.

Знаковые контракты заключены и по линии топливной компании Росатома ТВЭЛ. Так, со словацкой национальной электрогенерирующей компанией Slovenske elektrarne подписано соглашение по поставкам ядерного топлива на все атомные энергоблоки Словакии на 2022-2026 годы с возможностью продления до 2030 года. Кроме того, подписаны контрактные документы на поставки российского ядерного топлива на АЭС "Козлодуй" в Болгарию до 2025 года включительно.

"Противоаварийное" топливо

В 2019 году специалисты Росатома продвинулись вперед и в разработке технологий атомной энергетики будущего. Большим событием стало начало испытаний российского так называемого толерантного ядерного топлива для АЭС, применение которого, как считается, поможет предотвращать тяжелые аварии на атомных станциях.

В мире активно идут работы по созданию толерантного ядерного топлива, устойчивого к авариям с потерей теплоносителя, когда реактор остается без охлаждения. По мнению экспертов, страна, которая первой решит задачу создания эффективно работающего такого топлива, потеснит конкурентов на мировом рынке производителей топлива для АЭС.

Осенью стало известно об успешном завершении первой фазы испытаний отечественного толерантного топлива на базе исследовательского реактора. И уже изготовлена первая опытная партия "противоаварийного" топлива, которая, как планируется, с 2020 года будет испытываться на одном из энергоблоков Ростовской АЭС.

На пути к ядерному "круговороту"

На Белоярскую АЭС с предприятия Росатома "Горно-химический комбинат" (ГХК, в Железногорске Красноярского края) в 2019 году была поставлена первая промышленная партия смешанного оксидного уран-плутониевого МОКС-топлива, которое будет использовано в реакторе на быстрых нейтронах БН-800 энергоблока №4 БАЭС - прототипе перспективных коммерческих ядерных энергетических установок.

Энергоблок №4 Белоярской АЭС, промышленная эксплуатация которого началась в 2016 году, необходим для отработки ряда технологий замыкания так называемого ядерного топливного цикла на базе "быстрых" реакторов, и прежде всего для демонстрации работы на промышленном МОКС-топливе. В таком топливе применяется обедненный уран и плутоний, выделенный в процессе переработки отработавшего ядерного топлива реакторов на тепловых нейтронах, составляющих основу современной атомной энергетики.

В замкнутом ядерном топливном цикле за счет расширенного воспроизводства ядерного "горючего", как считается, существенно расширится топливная база атомной энергетики, а также появится возможность уменьшить объемы радиоактивных отходов благодаря "выжиганию" опасных радионуклидов. Россия, как отмечают эксперты, занимает первое место в мире в технологиях строительства реакторов на быстрых нейтронах.

Для отработки технологий обезвреживания самых опасных радиоактивных веществ, остающихся после переработки отработавшего ядерного топлива, на "Горно-химическом комбинате" может быть построен специальный жидкосолевой ядерный реактор-"выжигатель". Специалисты Росатома переходят к обоснованию возможности реализации такого проекта, на ГХК уже выбрано место для размещения этой установки.

Еще два атомных ледокола

Президентом России поставлена задача довести грузооборот по Северному морскому пути до 80 миллионов тонн к 2024 году. Для достижения этой цели предстоит решить ряд крупных задач, в том числе в области развития инфраструктуры СМП.

Росатом в 2019 году начал реализацию своих новых полномочий инфраструктурного оператора по развитию Северного морского пути. Правительство России в конце декабря утвердило план развития инфраструктуры этой гигантской трассы до 2035 года, подготовленный атомной госкорпорацией. План увязывает объемы грузопотоков по Севморпути, строительство новых судов и развитие портовой инфраструктуры на этой арктической морской трассе.

Перевозки по СМП возможны благодаря ледоколам. Россия обладает единственным в мире атомным ледокольным флотом, который решает задачи обеспечения национального присутствия в Арктике.

В 2019 году началась программа ходовых испытаний построенного на Балтийском заводе самого мощного на данный момент головного универсального атомного ледокола проекта 22220 "Арктика". На Балтзаводе строят два серийных атомохода проекта 22220 – "Сибирь" и "Урал", причем в конце мая корпус "Урала" спустили на воду. Балтийский завод будет сооружать еще пару таких же ледоколов – контракт с Росатомом на эти работы был подписан в конце августа.

"Нам очень важно было спустить на воду третий универсальный атомный ледокол "Урал", теперь все три атомохода проекта 22220 на плаву", - сказал глава Росатома. Говоря о подписанном Росатомом контракте на еще два ледокола этого проекта, Лихачев отметил, что впервые атомоходы будут построены не только на бюджетные деньги - половину из запланированных 100 миллиардов рублей госкорпорация потратит из собственных средств.

"Дело" о контейнерах

Росатом хочет в не столь далеком будущем не просто начать грузовые перевозки по Северному морскому транзитному коридору между Европой и Восточной Азией, но и стать одним из крупнейших морских перевозчиков в мире.

В декабре госкорпорация в лице своего холдинга "Атомэнергопром" стала владельцем 30% в капитале управляющей компании "Дело" - головной компании одноименной группы Сергея Шишкарева. В ноябре группа "Дело" выиграла аукцион по покупке 50% плюс две акции крупнейшего железнодорожного контейнерного оператора России "Трансконтейнер".

Как сообщалось, Росатом и группа "Дело" планируют создать платформу для запуска глобального международного транспортно-логистического бизнеса и, в частности, новую контейнерную арктическую линию. Эта платформа сможет понадобиться Росатому и для перевозки грузов на площадки строящихся АЭС за рубежом.

"Цифра" и кванты

2019 год отмечен и продвижением Росатома на "цифровом" направлении. Госкорпорация объявила о запуске созданного в саровском ядерном центре цифрового продукта "Логос Тепло", который необходим для решения расчетных инженерных задач по оценке тепловых характеристик и режимов деталей и узлов в авиастроении, двигателестроении, транспортном машиностроении, атомной энергетике и других отраслях промышленности.

В этом году успешно завершилась опытная эксплуатация первого в России "умного полигона" – интеллектуальной технологии добычи урана. Она применена на Источном месторождении урана Хиагдинского рудного поля в Бурятии. Эта технология позволяет повысить производительность труда и экономическую эффективность добычи урана методом так называемого скважинного подземного выщелачивания. В дальнейшем планируется создавать "цифровые двойники" новых урановых месторождений, который будет сопровождать каждое месторождение на всех этапах его жизненного цикла.

Росатом активно участвует в создании российских технологий квантовых вычислений. В свое время госкорпорация вместе с Фондом перспективных исследований и Минобрнауки подписали трехстороннее соглашение по созданию и поддержке совместных лабораторий, где будут разрабатываться технологии, необходимые для создания российского универсального квантового компьютера. Был создан консорциум из числа ряда крупных научных институтов и вузов, который возглавило предприятие Росатома "Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики имени Духова".

И минувшей осенью было объявлено, что в рамках этого проекта первые удалось продемонстрировать так называемый квантовый алгоритм Гровера, который может стать основой для создания сверхбыстрых баз данных, работающих с огромными массивами данных и способных в считанные мгновения находить в них нужную информацию.

Успешный эксперимент ученые провели на прототипе элементарного квантового сверхпроводникового процессора, созданном ранее в рамках российского проекта по разработке технологии обработки информации на основе сверхпроводниковых кубитов (элементарных ячеек квантового компьютера).

Как отмечали эксперты, в ходе этого проекта всего за несколько лет в России удалось создать базовую технологию для развития квантовых вычислений и обеспечить отечественной науке конкурентоспособность в этой области. Предполагается, что создание квантового компьютера позволит существенно ускорить процесс компьютерного моделирования и решать недоступные для современных суперкомпьютеров задачи в таких областях как, например, квантовая химия, искусственный интеллект и материаловедение, что существенно удешевит и ускорит разработку новых лекарств и материалов.

Испытания препарата от рака

Большие надежды современная медицина связывает с развитием и внедрением ядерных технологий. В нынешнем году в России начались клинические испытания отечественного препарата на основе радиоактивного изотопа иттрий-90 (Y-90) для лечения рака печени. Они идут на базе Медицинского радиологического научного центра имени Цыба в Обнинске.

В России ежегодно диагностируется около 7 тысяч случаев первичного и около 130 тысяч случаев метастатического рака печени. При этом первичный рак печени плохо поддается химиотерапии, а метастатический рак ей практически не поддается. Сдерживающий фактор широкого применения зарубежных радиофармпрепаратов для лечения рака печени в России - их высокая стоимость и небольшой срок годности из-за короткого (около 64 часов) периода полураспада изотопа Y-90.

Поэтому было предложено создать в России препарат на основе микросфер сывороточного альбумина (белка крови) с иттрием-90. Такие микросферы "застревают" в сосудистой сети опухолей и уничтожают раковые клетки путем облучения.

Российский препарат на основе Y-90 был создан с участием обнинского Физико-энергетического института имени Лейпунского. Ранее гендиректор ФЭИ Андрей Говердовский сообщил РИА Новости, что доклинические испытания нового препарата шли "очень здорово".

Атомная экология

Отдельное большое направление работы Росатома – ликвидация "ядерного наследия" прошлых лет, создававшего серьезные риски с точки зрения радиационной безопасности. Значимым событием 2019 года стала выгрузка первой партии отработавшего ядерного топлива советских атомных ледоколов с плавучей технической базы "Лепсе", которую предстоит переработать на предприятии Росатома "Маяк" (в Озерске в Челябинской области).

Утилизация "Лепсе" стала важным проектом по обеспечению ядерной и радиационной безопасности на северо-западе России. Всего необходимо выгрузить и перевезти шесть партий отработавшего топлива, и завершить эту работу планируется к концу 2020 года.

В нынешнем году закончился и первый этап вывоза ОЯТ с первой очереди Белоярской АЭС на переработку на "Маяк". Этот проект также направлен на повышение экологической безопасности российской атомной энергетики.

Кроме того, в 2019 году предприятие Росатома "РосРАО" официально стало федеральным оператором по обращению с наиболее опасными промышленными отходами I и II классов опасности. Переработка этих отходов будет идти в рамках национального проекта "Экология".

По экспертным оценкам, в РФ образуется ежегодно около 350 тысяч тонн опасных отходов, из которых около 1,5% утилизируется. К промышленных отходам первого класса опасности относятся наносящие природе непоправимый ущерб, к отходам второго класса - такие отходы, после которых окружающая среда восстанавливается десятки лет.

Новый 3D-принтер

Одним из ключевых направлений стратегии инновационного развития Росатома определены аддитивные технологии, позволяющие изготавливать (печатать) на специальных принтерах самые разные и притом сложные трехмерные объекты. В данном случае речь идет о технологиях аддитивной металлургии, где "выращивание" нужных объектов происходит с помощью металлических порошков.

Первый российский двухпорошковый двухлазерный принтер для печати трехмерных объектов, дающий значительный выигрыш в производительности по сравнению со своими однолазерными "собратьями", запущен летом в опытную эксплуатацию на площадке компании "НПО "Центротех" (Новоуральск, Свердловская область, входит в топливную компанию ТВЭЛ).

По сравнению с однолазерной производительность двухлазерной системы увеличена на 60%. Печать одного изделия занимает меньше времени, а за счет возможности одновременного использования двух лазеров, установка позволяет применять один из них для различных технологических приемов, которые улучшат характеристики материалов.

Телескоп-"передовик"

Ученым Росатома всегда есть чем гордиться в плане разработок для атомной отрасли, но возможности и результаты атомщиков по достоинству оценивают и сотрудничающие с ними коллеги из других сфер – например, исследователи космоса.

Летом 2019 года Россия успешно вывела на орбиту новую уникальную космическую обсерваторию "Спектр-РГ", цель которой - составить карту Вселенной, сфотографировав в высоком разрешении все небо в рентгеновском диапазоне. В состав "Спектра-РГ" входит телескоп ART-XC, изготовленный в кооперации с саровским ядерным центром. И выяснилось: телескоп сделан столь качественно, что работает даже лучше, чем ожидали ученые. Все его детекторы успешно пережили старт. "Ни один кристалл не раскололся, ни один контакт не отвалился. У нас нет ни одного битого пикселя", - говорили астрономы.

К настоящему времен ученые благодаря обсерватории уже открыли более 300 скоплений галактик. Более того, обсерватория передаёт на Землю в два раза больше научной информации в сутки, чем намечалось изначально.

А экспериментальная база Росатома – точнее, реактор СМ-3 в Научно-исследовательском институте атомных реакторов в Димитровграде помог ученым Курчатовского института и Национального исследовательского ядерного университета "МИФИ" получить новые доказательства в пользу существования так называемых стерильных нейтрино. Это пока что гипотетические легчайшие элементарные частицы, которые, возможно, являются частицами темной материи – загадочной субстанции, заполнившей Вселенную. Считается, что подтверждение наличия в природе стерильных нейтрино произведет революцию в физике элементарных частиц.

Импортозамещение для газодобычи

Росатом работает не только в своих традиционных областях, но и в неатомных секторах, например, в газодобыче. Создание собственной технологии производства, хранения и транспортировки сжиженного природного газа - одна из приоритетных задач, поставленных руководством страны перед российской промышленностью. Одной из ключевых точек этой работы стало создание отечественной стендовой базы для испытаний криогенного оборудования для СПГ-заводов.

В начале года специалисты атомной отрасли создали первый российский испытательный стенд криогенного оборудования для заводов по производству сжиженного природного газа. Стенд позволит проводить испытания всей линейки криогенных насосов для среднетоннажного СПГ и судовых систем российских и зарубежных проектов.

Летом машиностроители Росатома изготовили первый импортозамещающий теплообменный аппарат для проекта "Ямал СПГ". Испаритель этана предназначен для работы в комплексе сжижения природного газа производительностью до 1 миллиона тонн СПГ в год в поселке Сабетта в Ямальском районе. Предприятие будет работать на основе первой российской технологии средне-тоннажного СПГ "Арктический каскад".

Для СПГ-проектов понадобится и особая сталь, которая будет выдерживать условия Крайнего Севера. Такая сталь создана учеными Центрального научно-исследовательского института технологии машиностроения (входит в машиностроительный дивизион Росатома) и компании "Уральская сталь". По своим характеристикам новые марки стали превосходят существующие аналоги российского и зарубежного производства и при этом позволяют на четверть снизить затраты при изготовлении оборудования для СПГ.