Атомная отрасль – одна из самых молодых областей человеческой деятельности – начиналась как раздел фундаментальной химии, посвященный строению вещества. Основополагающие этапы реализации советского «атомного проекта» и последующий период развития отечественной ядерной энергетики неразрывно связаны с интенсивными ядерно-физическими исследованиями и открытиями. За точку отсчета можно принять 1918 год, когда в Петрограде был создан Государственный рентгенологический и радиологический институт, а в 1921 году – Радиевая лаборатория при Академии наук. Позже к ним присоединились десятки других создаваемых научно-исследовательских институтов, которые в настоящее время составляют «костяк» Блока по управлению инновациями Госкорпорации «Росатом». В них ведутся исследования в таких направлениях, как ядерная физика, физика плазмы, физика лазеров, квантовая оптика, газо-, гидро- и термодинамика, радиохимия, акустика, металловедение и многих других. Несколько цифр для понимания масштаба: затраты на научные разработки составляют около 1 млн. евро в день, только лишь в 2014 году организациями Госкорпорации было выполнено более 50 технологических проектов.
Прикладная и фундаментальная наука
Львиная доля – 13 научных организаций – находится под управлением АО «Наука и инновации», созданного как раз для координации научно-исследовательской деятельности институтов и научных центров. В их число входят: АО «ГНЦ РФ - ФЭИ им. А.И. Лейпунского», АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ», ФГУП «НИИ НПО «Луч», ФГУП «НИИП», АО «НИФХИ им. Л.Я. Карпова», АО «ГНЦ НИИАР», АО «ИРМ», АО «ВНИИХТ», АО «Гиредмет», АО «НИИТФА», АО «Русский сверхпроводник», АО «НТЦ «ЯФИ», АО «НИИграфит». Внутри компании сформированы три тематических блока: химико-технологический, электрофизический и физико-энергетический.
Большой объём фундаментальных и прикладных исследований выполняется также в федеральных ядерных центрах: ВНИИ экспериментальной физики в г. Сарове и ВНИИ технической физики в г. Снежинске (входят в ядерный оружейный комплекс Госкорпорации «Росатом»). Кроме того, в состав дивизионов Росатома входят такие признанные научные институты и центры, являющиеся лидерами в своих областях, как разработчики и проектировщики реакторов ОКБ «Гидропресс» и ОКБМ имени И.И. Африкантова (дивизион энергетического машиностроения); разработчик новейших технологий добычи и обработки урана и других металлов Всероссийский НИИ химической технологии; разработчик новых видов ядерного топлива и конструкционных материалов ВНИИ неорганических материалов имени А.А. Бочвара (входит в состав Топливной компании Росатома «ТВЭЛ»).
Основные задачи, стоящие перед этими организациями, связаны с активизацией инновационного развития Росатома, повышением конкурентоспособности российской продукции и услуг на атомном энергетическом рынке и на рынке радиационных технологий за счет модернизации существующих технологий и технического перевооружения производственных мощностей. Этого планируется достичь путем повышения эффективности проводимых научных исследований и разработок, а также активной коммерциализации результатов исследований. В 2014 году организациями отрасли было получено 1129 патентов и свидетельств на ноу-хау, по сравнению с предыдущим годом патентная активность увеличилась на 41,8%. В Госкорпорации «Росатом» была введена в практику система планирования и оценки НИОКР, включающая предварительную экспертизу поступающих заявок на финансирование, реализуется проект по созданию корпоративной системы управления знаниями. Уже сейчас научно-исследовательские институты Росатома, большинство из которых располагает собственным опытным производством, способны воплотить научный замысел полностью, начиная с фундаментальных исследований и заканчивая конструкторскими разработками и опытными образцами изделий. Все перечисленные институты отрасли располагают развитой исследовательской инфраструктурой, включающей исследовательские реакторы разных типов (АО «ГНЦ НИИАР», АО «ИРМ» и др.).
Поскольку Россия является мировым лидером в развитии реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, а также единственной страной в мире, которая в течение многих лет промышленно эксплуатирует реакторы этого типа большой мощности (БН-600 и БН-800 на Белоярской АЭС), один из флагманских проектов Блока по управлению инновациями Росатома – это проект «Прорыв», стартовавший в 2011 году. Он консолидировал проекты по разработке реакторов большой мощности на быстрых нейтронах, технологий замкнутого ядерного топливного цикла, а также новых видов топлива и материалов. Проект реализуется в рамках ФЦП «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 гг. и на перспективу до 2020 года». Цель проекта – замыкание ЯТЦ для полного использования энергетического потенциала уранового сырья. Для этого планируется создать ядерно-энергетический комплекс, включающий в себя АЭС с реакторами на быстрых нейтронах (БН-1200, БРЕСТ-ОД-300), производства по регенерации (переработке) и рефабрикации ядерного топлива, подготовке всех видов радиоактивных отходов (РАО) к окончательному удалению из технологического цикла. В рамках «Прорыва» уже создано и испытывается на Белоярской АЭС и в АО «ГНЦ НИИАР» опытное нитридное топливо. В рамках проекта «Прорыв» в Северске (Томская обл.) идет строительство опытно-демонстрационного энергетического комплекса (ОДЭК), в рамках которого сооружается реактор «БРЕСТ-300»; возводится завод по производству новейшего смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) топлива, на которой атомная энергетика будет работать в будущем; а также комплекс по переработке отработавшего топлива.
Кроме того, Госкорпорация «Росатом» принимает активное участие в ряде международных исследовательских проектов (в частности, в реализуемом по инициативе России международном проекте по созданию термоядерного экспериментального реактора – ИТЭР, за основу которого приняты российские установки «Токамак»). В рамках этого проекта АО «ВНИИНМ им. А.А. Бочвара» разработала технологии выпуска сверхпроводящих материалов, которые были реализованы в АО «ЧМЗ» (Глазов, Удмуртия). Все поставки сверхпроводников для ИТЭР были успешно завершены в 2015 году, теперь на этой базе планируется организовать производство сверхпроводящего провода для медицинских томографов. В поставках участвовало также АО «НИИЭФА» (Санкт-Петербург).
Нельзя не упомянуть, что по линии сотрудничества с Международным агентством по атомной энергии (МАГАТЭ) Росатом участвует сразу в трех международных инновационных исследовательских проектах: это проекты по созданию ядерных реакторов нового поколения ИНПРО и «Поколение IV», а также проект «Глобальная ядерно-энергетическая инициатива», целью которого является создание ядерного реактора с замкнутым топливным циклом с минимальным количеством радиоактивных отходов. Также реализуется собственный проект «Создание многоцелевого исследовательского реактора на быстрых нейтронах» (МБИР)», который должен стать экспериментальной базой для ряда международных экспериментов и научных коллобораций.
Росатом развивает различные инновационные направления: технологии обращения с РАО, разработка циклотронно-радиохимических комплексов и новых изотопов для медицины, сверхпроводимость. Значительное внимание уделяется нанотехнологиям (в этой сфере налажено тесное сотрудничество с Госкорпорацией «Роснано»). Еще один важный партнер Госкорпорации «Росатом» в сфере фундаментальных исследований – это Российский научный центр «Курчатовский институт». Вместе с учеными из института Росатом проводит исследования плазмы, создаёт методики использования синхротронного излучения для материаловедческих задач, анализирует расчетные коды и выполняет работы по обоснованию безопасности эксплуатации реакторов ВВЭР и РБМК. Результаты таких исследований служат для совершенствования используемых технологий.