Российские центры ядерной науки и технологии на экспорт

ЦЯНТ как центр высокотехнологичного бизнеса

Основой ЦЯНТов будут исследовательские реакторы, чтобы подготовка кадров была не только теоретической, но и практической, чтобы подготовленные в России специалисты могли применять полученные знания у себя дома. В структуру Росатома направлением исследовательских реакторов занимается «Русатом Оверсиз», которому и предстоит вести непосредственные переговоры с каждым заказчиком. Директор этого направления, Дмитрий Высоцкий, во время встречи с делегациями Боливии, Азербайджана и Замбии в Дубне (поездка в Объединенный Институт Ядерных Исследований была организована во второй день проведения АТОМЭКСПО-2017) предложил иностранным участникам задуматься над единственно верным вариантом подбора для себя того или иного исследовательского реактора.

«ЦЯНТ может быть коммерчески привлекателен, может продавать свои продукты и услуги различным клиентам, которых гораздо больше, чем клиентов атомной станции»

Любой реактор стоит денег, центр, возникающий вокруг него, тоже требует инвестиций, а ЦЯНТ задуман как первый этап на пути к строительству собственной АЭС. Если для бюджета государства-заказчика становится нагрузкой даже ЦЯНТ, то каким образом можно убедить население, что куда как более масштабные вложения в строительство АЭС могут стать выгодными? Кроме того, появление в стране любого реактора — это еще и начало активной борьбы с радиофобией, которой «заражены» многие и многие, с чем обязательно нужно считаться.

Единственный выход — исследовательские реакторы должны приносить пользу едва ли не с первого дня своей работы, должны доказывать безопасность и коммерческую привлекательность атомного проекта. На исследовательском реакторе можно нарабатывать медицинские и промышленные изотопы, обучать персонал, исследовать состав геологических образцов, модифицировать материалы. Кроме того, Росатом готов строить дополнительные модули ЦЯНТ по желанию заказчика — от клиник ядерной медицины до установок облучения сельскохозяйственной продукции. И, к примеру, по выступлению представителей Замбии в Дубне стало понятно, что правительство этой страны рассматривает применение возможностей ЦЯНТ не только в медицине, горной промышленности и сельском хозяйстве. Еще одним направлением может стать модификация материалов, в частности — пленки для солнечных батарей.

Конечно, решение о том, какой именно из исследовательских реакторов закажет тот или иной заказчик, — заказчикам и принимать, что не мешает нам попробовать самим присмотреться к тому, что может предложить Росатом. Напомним, что в России работает больше 50 исследовательских реакторов, больше, чем в любой другой стране мира. Реакторы ВВЭР и быстрые, пучковые — на любой цвет и вкус, на любую толщину кошелька. Но образец исследовательского реактора на АТОМЭКСПО был выставлен только один — тот, о котором Геоэнергетика уже писала, который, что уж там скрывать, стал для нашего журнала настоящим «любимчиком». Да-да, снова «Аргус»!

Конструкторское бюро №11. Ядерный щит страны.

Макет единственного в мире действующего растворного реактора на выставке украсил собой стенд ВНИИЭФ, Всероссийского НИИ Экспериментальной Физики. Не самая удобоваримая аббревиатура, если честно, но что можно использовать вместо нее? И почему «Аргус» попал именно сюда? Придется рассказывать о том и другом чуточку подробнее.

Нынешний ВНИИЭФ был создан постановлением Совета Министров СССР № 805−327 от 9 апреля 1946 года, полное название этого постановления звучит так:

«О создании конструкторского бюро №11 при Лаборатории №2 АН СССР».

Звучит так, как и положено было по тем временам — практически нейтрально и совершенно непонятно для «посторонних ушей». Если кто-то из вас, уважаемые читатели, еще не понял, о чем идет речь, то напомним, что первым главным конструктором КБ-11 был Юлий Борисович Харитон. Задача этой организации со стороны советского правительства ставилась предельно четко и ясно — создать атомную бомбу.

В феврале 1947 постановлением СМ за подписью Сталина КБ-11 стало особым режимным предприятием, а с карты Мордовской АССР исчез поселок Саров — он стал местом расположения КБ. До середины 50-х годов сотрудники КБ-11 и члены их семей не имели права покидать свою закрытую режимную зону даже во время отпусков, только в служебные командировки. Для работ в КБ-11 ученые, инженеры, производственники набирались из Москвы и Ленинграда, Горького, Казани, Харькова, Свердловска. Лаборатории и конструкторские бюро стали разворачиваться уже весной 47-го, порой под них приспосабливали даже в реконструированных монастырских строениях, одновременно строились цеха №1 и 2.

Работа над РДС-1 шла по 12−16 часов в сутки, специалисты работали самоотверженно, прекрасно отдавая себе отчет, что от успеха их работы зависит само существование нашей страны. Для людей, работавших в КБ-11 в те годы, не были секретом ни сведения, предоставляемые нашей разведкой о конструкции американских урановой и плутониевой бомб, ни американские планы атомной бомбардировки наших городов-миллионников. Давайте еще раз вспомним имена тех, кому все мы обязаны жизнью — эти имена стоят того, чтобы их помнили и уважали. Юлий Борисович Харитон, Владимир Иванович Алферов, Николай Леонидович Духов, Яков Борисович Зельдович, Павел Михайлович Зернов, Георгий Николаевич Флёров, Кирилл Иванович Щелкин — это те, кто за создание и успешное испытание РДС-1 7 августа 1949 года были удостоены звания Героя Социалистического Труда. Работа по созданию нашего ядерного щита продолжалась в том же темпе:

Чуть позже настал черед боеголовок для ракет самых разных модификаций, от тактических до баллистических, от моноблоков до блоков разделяющихся. После договора о запрете воздушных, наземных и подводных испытательных ядерных взрывов настал черед испытаний под землей, в целях и военных, и мирных. 124 изделия «саровцев» были использованы, как тогда говорили, «для нужд народного хозяйства».

В 70-е годы была начата программа поисковых работ по изучению возможностей использования специальных ядерных зарядов для уничтожения любых космических тел, которые способны угрожать жизни на Земле — астероидов и комет. 13 ноября 1992 года здесь, в Сарове, был открыт уникальный, не знающий аналогов Музей ядерного оружия. Да, далековато от больших городов и дорог, но этот музей стоит того, чтобы посмотреть на макеты всего, что мы только что перечислили, на многие другие его экспонаты — с этим мнением ежегодно соглашаются до 10 тысяч человек. Очень надеемся, что настанет время, когда по залам музея можно будет совершать и виртуальные экскурсии при помощи интернета.

Этот исторический экскурс, как нам кажется, полезен не только тем, что никогда не лишне вспомнить тех, благодаря кому мы живем спокойно, чувствуя свою полную защищенность, но и тем, что становится понятнее, каким образом будущее «Аргуса» оказалось связано с ВНИИЭФ.

ВНИИЭФ сегодня

Если кто-то настолько глубоко погружен в пацифизм, что ему претит любое упоминание об оружии — прекращайте чтение немедленно, а всех, кто понимает, что совершенствование ядерного и термоядерного оружия не является и никогда не являлось самоцелью нашего атомного проекта, просим «включить логику».

«Холодная война», хоть и была жесткой, свои ограничения имела и, в первую очередь всевозможные ограничения, оформленные в договоры, касались проведения ядерных испытаний. Запрещены взрывы наземные и воздушные, морские — следовательно, проверить, как работает тот или иной боезаряд, «саровцам» не так просто, но делать-то это нужно. Если перейти на язык физиков, то набор исследований в ядерной и радиационной физике во ВНИИЭФ выглядит следующим образом:

Ну, а языком простым можно сказать еще короче. «Саровцев» интересует, какие материалы как поведут себя при ядерных или термоядерных взрывах той или иной мощности, как необходимо модернизировать ядерные боеголовки, чтобы такое сопротивление было преодолено, как поведет себя человеческий организм при разных видах взрывов и так далее. Жутковато звучит? Хочешь мира — держи порох сухим, сказано давно, а оспорить пока никому не удавалось.

Как видите, работы у сотрудников ВНИИЭФ много, а возможностей проверять все теоретические изыскания непосредственно при помощи взрывов — мало. Значит, им нужно научное оборудование, которое позволит проверять расчеты без взрывов. Вот по этой причине в этом небольшом городке сооружены и работают исследовательские реакторы:

Шесть исследовательских реакторов, которые отнюдь не простаивают. Подразделений с таким вот опытом, с таким уровнем компетенций, у Росатома больше нет, в этом отношении «саровцы» уникальны. Так кому доверять модернизацию «Аргуса», как не профессионалам такого уровня?

Двигаемся дальше, все так же руководствуясь только логикой. Могут ли только реакторы помочь смоделировать условия ядерного взрыва? Конечно же нет, ведь взрывы несут намного больше энергии, атомные частицы после них разлетаются с огромными скоростями, которые создать в реакторе просто невозможно. Вывод может быть только один — ВНИИЭФу необходимы ускорители элементарных частиц. Логика не подводит, ускорителей в институте 11 штук, которые, будучи объединены с реакторами, позволяют создавать целые радиационно-облучательные комплексы. Разумеется, требуется и аппаратура, позволяющая регистрировать излучения, исследовать их взаимодействие с различными материалами. Ничего не узнаете?

Те, кто читал статьи журнала Геоэнергетика.ru, посвященные ядерной медицине, уже поняли, о чем идет речь. Если радиационно-облучательные комплексы оснастить ядерными медиками… Ой, не так утилитарно, конечно. Исследования, проводимые во ВНИИЭФ, очевидным образом могут принести огромную пользу для нового, формирующегося в настоящее время, дивизиона Росатома — «Русатом Хэлскеа», помочь в разработке диагностирующей аппаратуры, необходимой для проведения различных ядерно-медицинских процедур, для создания новых радиофармпрепаратов.

Удивительно, но мы пришли к выводу, продиктованному логикой — специалисты, создающие наш ядерный щит и есть те, кто лучше всего подготовлен к обеспечению нашего с вами здоровья. И, разумеется, без самого активного участия сотрудников ВНИИЭФ создание ЦЯНТ для зарубежных заказчиков было бы намного более проблематичным и по времени, и по стоимости необходимых работ. Да, после всего сказанного риторически прозвучит и вопрос о том, уж не принимают ли ученые и конструкторы ВНИИЭФ участие в работе Большого Адронного Коллайдера, в работе ЦЕРН, в проекте международного термоядерного реактора, не так ли? Принимают, причем самое активное, но это тема совсем других рассказов.

От «Аргуса» - к «Аргусу-М»

Реактор «Аргус» и разрабатываемый на его базе реактор «Аргус-М» поручены заботам и опеке ВНИИЭФ совершенно не случайно, но есть тут один несколько запутанный вопрос. С одной стороны, основное предназначение «Аргус-М» останется все тем же — производство молибдена для последующего получения из него технеция. Разработка «Аргус-М» поручена АО «Красная Звезда» — тому самому, которое разработало «Аргус» и его корпус, который вот уже столько лет выдерживает радиацию, кислоту, температуру. Если рассматривать получение молибдена как единственный вариант использования «Аргус-М», то командовать парадом должен вообще «Русатом Хелскеа». Так при чем тут тогда ВНИИЭФ, казалось бы?

Вернемся к началу статьи, где мы изложили одну из основных идей создания ЦЯНТов для зарубежных заказчиков.

«…единственный выход — исследовательские реакторы должны приносить пользу едва ли не с первого дня своей работы, должны доказывать безопасность и коммерческую привлекательность атомного проекта»

Производство молибдена — да, коммерчески выгодно, но только в том случае, если в стране налажена вся цепочка того, что мы называем ядерной медициной. Когда есть клиники, способные проводить диагностику, когда клиники обеспечены дорогостоящим оборудованием, когда технеций используется по назначению в те временные промежутки, которые определяет физика — двое-трое суток период полураспада молибдена, шесть часов — период полураспада технеция. Медицинские ядерные центры — не дешевое удовольствие, нужны дополнительные вложения, нужно время, чтобы такие инвестиции окупились. Есть такие возможности у стран Африки, к примеру? То-то и оно…

ВНИИЭФ намерен сделать акцент на слове «исследовательский», вспомнить, что изначально «Аргус» создавался как «помощник геологов» — только тогда все будет в порядке. Территории стран, которые готовы стать заказчиками наших исследовательских реакторов, наших ЦЯНТов, зачастую не провели полную, качественную геологическую разведку своих недр, у них такая работа еще впереди. И вот тут на помощь может прийти «Аргус-М», если он будет способен с максимальной скоростью анализировать геологические пробы. Только для этого «Аргус-М» должен быть оснащен горячими лабораториями, которые позволяют работать с радиоактивными веществами, при этом лаборатории для разных материалов разные. И задача, стоящая перед «саровцами» — сделать так, чтобы «Аргус-М» имел возможность работать с любой из них, чтобы он был универсален целиком и полностью. Исследуем образцы геологических проб три дня в неделю, два — облучаем материалы, которые могут повысить КПД солнечных панелей, на выходных занимаемся производством молибдена. Утрируем, конечно, но цель именно такова — исследовательские реакторы должны приносить пользу едва ли не с первого дня своей работы, должны доказывать безопасность и коммерческую привлекательность атомного проекта.

Чем «Аргус-М» будет отличаться от своего предшественника? Прежде всего — «огромными» размерами, активная зона вырастет в два раза и достигнет невероятной величины в 45 литров. Если надо рассказывать, что атомная энергетика не страшна и не опасна, то «Аргус-М» — лучшее наглядное пособие. Посмотрите еще раз на фотографию «Аргуса», представьте, что он «подрос» на полметра в высоту и стал чуть «потолще» — ну как такую маленькую коробочку можно бояться?

Но геометрия — далеко не самое главное, основным изменением станет переход на низкообогащенный уран, в «Аргусе-М» обогащение по урану-235 будет 19,5%, что четко вписывается в правила МАГАТЭ (до 20%). Вот так и поставлена задача перед ВНИИЭФ — создать универсальный исследовательский реактор, отвечающий требованиям МАГАТЭ по обогащению урана. Сомневаться в том, что «саровцы» смогут завершить свою работу до 2018 года, не приходится, достаточно просто еще раз взглянуть на список всего, что ВНИИЭФ делал на протяжении своей истории.

А основная причина, по которой мы снова вернулись к нашему растворному исследовательскому реактору — это, конечно, его стоимость. Если «полноразмерный» исследовательский реактор — это от 300 до 500 миллионов долларов, то стоимость «Аргуса-М» будет оставаться в пределах от 30 до 50. Эта сумма, которая будет под силу любой стране даже без помощи международных банков и стран-доноров, а универсальность реактора позволяет составлять конкретные бизнес-планы, обеспечивающие окупаемость инвестиций. В таком случае реализация идеи Росатома — «поставь себе исследовательский реактор и немедленно начни зарабатывать» становится действительно возможной, и при этом будут выполняться и все остальные задачи, которые ставятся перед нашими ЦЯНТами. Обучение персонала, наработка медицинских изотопов, исследования геологических проб, модификация необходимых для промышленности материалов — наш «малыш» способен справиться со всем комплексом этих задач.

И сотрудники ВНИИЭФа, присутствовавшие на АТОМЭКСПО, прекрасно понимают, насколько большой эффект может дать их работа, насколько их институт может оказаться востребован в «мирной» части нашего атомного проекта. Конечно, Саров, выросший из небольшого поселка во вполне приличный, почти 100-тысячный город, очень комфортен для своих жителей, для которых здесь работают не только средние школы, лицеи, театры, библиотеки, спортивные центры, но имеется даже «собственный» институт — филиал МИФИ был открыт в Сарове еще в 1952 году и продолжает успешно работать и в наше время. Но характер выпускаемой продукции оставляет город закрытой территорией, что, конечно, доставляет вполне понятные неудобства.

А 26 апреля этого года премьер-министр России подписал постановление о создании ТОР (территории опережающего развития) в закрытом городе Саров. Мало того, ВНИИЭФ передал в Росимущество свою дочернюю компанию «Атом-ТОР», которая теперь стала управляющей компанией для всех ТОРов во всех наших атомных городах. И настрой у атомщиков решительный, они намерены сделать атомные ТОРы работающими реально, а не комплектом «бумажных компаний», пытающимися изобразить из себя некие внутренние оффшоры. Уже сейчас в Сарове есть 19 инвестпроектов, которые обеспечат не менее 1 800 новых рабочих мест в высокотехнологичных производствах, а потенциальная возможность полномасштабного развертывания проекта «Аргус-М» открывает еще более заманчивые перспективы. Уже поговаривают, что ТОР может выйти за пределы закрытой территории, что «откроет» город, сделает его еще более интересным, притягательным для всех, кто не равнодушен к нашему атомному проекту.

Вот такое удивительное переплетение самых разных проектов и планов — от просторов Африки и Латинской Америки через выставочный зал АТОМЭКСПО-2017 до небольшого, но очень значимого для России городка в глубине Нижегородской области. Конечно, ВНИИЭФ — это не только «Аргус-М», институт привез на выставку еще несколько своих интереснейших проектов, о которых можно рассказывать и рассказывать. Рассчитываем, что эта статья будет первым, но далеко не последним виртуальным «визитом» Геоэнергетики в славный город Саров, первым, но не последним знакомством с новыми разработками наследников знаменитого КБ №11.