Ядерные центры и научные институты – это большая и очень значимая часть атомной отрасли. Исторически они играли огромную роль в работах по советскому «атомному проекту», затем – в становлении ядерной энергетики. Отдельно стоит отметить два всероссийских научно-исследовательских ядерных центра – институты экспериментальной физики (РФЯЦ-ВНИИЭФ, Саров, Нижегородская обл.) и технической физики им. академика Е.И. Забабахина (РФЯЦ-ВНИИТФ, Снежинск, Челябинская обл.). В них и сейчас выполняется большой объём прикладных исследований, хотя организационно они и не входят в контур научного дивизиона Госкорпорации «Росатом».

В 2011 году Госкорпорация «Росатом» инициировала выделение в отдельную структуру научного дивизиона. Она объединила два частных учреждения и десять научных организаций: ГНЦ РФ-ФЭИ, ГНЦ НИИАР, ГНЦ РФ ТРИНИТИ, НИИ НПО «ЛУЧ», ИРМ, НИИП, ВНИИХТ, «Гиредмет», НИИграфит, Радиевый институт им. В.Г. Хлопина», ЧУ «Наука и инновации», ЧУ «ИТЭР-Центр». Управляющей компанией было определено АО «Наука и инновации».

Некоторые научно-исследовательские институты атомной отрасли вошли в состав других дивизионов Росатома. В частности, разработчики ядерных реакторов – опытно-конструкторское бюро (ОКБ) «Гидропресс» (Подольск, Московская область) и ОКБМ им. И.И. Африкантова (Нижний Новгород) – вошли машиностроительный дивизион (АО «Атомэнергомаш»). Всероссийский научно-исследовательский институт неорганических материалов им. академика А.А. Бочвара (АО «ВНИИНМ», Москва) стал частью Топливной компании Росатома «ТВЭЛ». Институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля (АО «НИКИЭТ», Москва), разработчик энергетических и исследовательских реакторных установок, остался в составе Госкорпорации «Росатом».

 

Задачи и ресурсы

Работа научного дивизиона связана с инновационным развитием и обеспечением технологического лидерства Госкорпорации «Росатом». Среди его задач до 2030 года – увеличение конкурентоспособности российской продукции и услуг на атомном энергетическом рынке и в сфере радиационных проектов за счет развития технологий и модернизации инфраструктуры, повышение эффективности проводимых исследований и разработок, активная коммерциализация научных результатов.

Уже сейчас исследовательские центры, большинство из которых располагают собственным опытным производством, способны полностью воплотить научный замысел: от фундаментальных исследований до конструкторских разработок и опытных образцов. Все отраслевые институты оснащены развитыми исследовательскими комплексами, включающими реакторы разных типов.

Поступающие в Госкорпорацию заявки на финансирование научных проектов проходят предварительную экспертизу в рамках действующей системы планирования и оценки научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР).

Ключевые проекты

Замыкание ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах

Россия – мировой лидер в развитии реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, а также единственная в мире страна, которая многие годы эксплуатирует реакторы большой мощности (БН-600 и БН-800 на Белоярской АЭС). В 2011 году стартовал проект «Прорыв», который нацелен на создание и внедрение замкнутого ядерного топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах. Его успешная реализация позволит решить проблему утилизации отработанного ядерного топлива и радиоактивных отходов.

Проект предусматривает строительство на площадке Сибирского химического комбината в Томской области (АО «СХК, Северск) опытно-демонстрационного энергетического комплекса в составе энергоблока с реактором «БРЕСТ-ОД-300» со свинцовым теплоносителем. Там же планируется ввести в эксплуатацию заводы по производству новейшего смешанного нитридного уран-плутониевого (СНУП) топлива, на котором атомная энергетика будет работать в будущем, и по переработке отработавшего топлива.

Реализуется «Прорыв» в рамках комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований» (КП «РТТН»), рассчитанной на 2021-2024 годы.

Самый мощный исследовательский реактор в мире

С сентября 2015 года Госкорпорация «Росатом» сооружает многоцелевой исследовательский реактор МБИР на быстрых нейтронах четвёртого поколения в Димитровграде (Ульяновская область). Проект реализуется на базе АО «ГНЦ НИИАР». После ввода в эксплуатацию установка станет самым мощным (150 МВт) работающим исследовательским реактором в мире. Он позволит проводить широкий спектр исследовательских и экспериментальных работ, в том числе радиационные испытания перспективных конструкционных материалов, исследования ядерного топлива и поглощающих материалов в переходных, циклических и аварийных режимах работы. Строительство реактора МБИР также включено в КП «РТТН».

Исследования по плану

Большинство научных исследований и разработок дивизиона выполняются в рамках единого отраслевого тематического плана (ЕОТП). Это общий свод научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР), способствующий реализации научно-технической политики Росатома и достижению технологического лидерства. Главные направления ЕОТП: развитие технологий водо-водяных энергетических реакторов, которые являются основой мировой мирной ядерной энергетики; развитие малых реакторов; новые материалы; водородная энергетика; термоядерный синтез; сверхпроводимость; ядерная медицина.

Комплексная программа по развитию атомной энергии

Научные исследования в области атомной энергетики и термоядерного синтеза реализуются в рамках комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии» (КП «РТТН»), рассчитанной на 2021-2024 годы. Программа разработана Госкорпорацией «Росатом» совместно с НИЦ «Курчатовский институт», Российской академией наук, а также Министерством науки и высшего образования РФ в соответствии с указом Президента Российской Федерации. Она включает разработку новых передовых технологий и материалов, образцов новой техники, техническое перевооружение, строительство уникальных комплексов и объектов инфраструктуры в области атомной энергетики и управления реакциями термоядерного синтеза, а также атомных станций малой мощности.

КП РТТН содержит пять федеральных проектов: «Разработка технологий двухкомпонентной атомной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом» («Двухкомпонентная атомная энергетика»); «Создание современной экспериментально-стендовой базы для разработки технологий двухкомпонентной атомной энергетики с замкнутым ядерным топливным циклом» («Экспериментально-стендовая база»); «Разработка технологий управляемого термоядерного синтеза и инновационных плазменных технологий» («Термоядерные и плазменные технологии»); «Разработка новых материалов и технологий для перспективных энергетических систем» («Новые материалы и технологии»); «Проектирование и строительство референтных энергоблоков атомных электростанций, в том числе атомных станций малой мощности».

Научные исследования и разработки

Научный дивизион Госкорпорации «Росатом» занимается разработкой и пилотированием фундаментальных, уникальных и прорывных технологий в атомной отрасли.

Работа ведется по нескольким ключевым направлениям: формирование испытательной реакторной/внереакторной базы; разработка реакторных и изотопных технологий, инновационных неядерных технологий; создание современного диагностического и терапевтического оборудования для ядерной медицины; разработка и формирование производства высокотемпературных сверхпроводников (ВТСП-2) и устройств на их основе; исследования и опытно-конструкторские разработки в области радиационной стойкости электронных изделий и радиоэлектронной аппаратуры; разработка и производство высокотехнологического оборудования в области обнаружения и контроля радиоактивных и взрывчатых материалов; создание новых материалов на основе редких металлов, их соединений и сплавов. Ведутся научные изыскания в сфере создания и развития химических технологий переработки урановых, редкометалльных и иных руд; получения ядерно чистых конструкционных материалов, высокочистых веществ и полупроводниковых материалов; исследования взаимодействия ядерных и ионизирующих излучений с различными веществами и материалами; разработки радиохимических, радиационно-химических, ядерно-физических технологий для производства различной продукции, используемой в химической и других отраслях промышленности.

Большинство исследовательских центров располагают собственным опытным производством, способны полностью воплотить научный замысел: от фундаментальных исследований до конструкторских разработок и опытных образцов.

Международное сотрудничество

Госкорпорация «Росатом» принимает активное участие в международных исследовательских проектах.

В частности, по инициативе России реализуется международный проект по созданию термоядерного экспериментального реактора – ИТЭР (Франция, Марсель). В проекте принимают участие 35 стран. За основу приняты отечественные установки «ТОКАМАК» (тороидальная камера с магнитными катушками). Россия изготавливает и поставляет высокотехнологичное оборудование, основные системы реактора, это более 9% от стоимости сооружения реактора по техническому проекту. В этом процессе задействовано более 30 ведущих научно-технических учреждений, предприятий и комплексов нашей страны, в том числе предприятия Госкорпорации «Росатом»: Институт электрофизической аппаратуры им. Д.В. Ефремова (АО «НИИЭФА», Санкт-Петербург), Приборостроительный завод имени К.А. Володина (ФГУП «ПСЗ», Трехгорный, Челябинская область), АО «ВНИИНМ», АО «НИКИЭТ», АО «ГНЦ РФ ТРИНИТИ» и другие.

Международный исследовательский консорциум на базе реактора МБИР

Планируемые экспериментальные мощности строящегося реактора МБИР превосходят потребности российской атомной отрасли. Это дает возможность проводить научные исследования в интересах зарубежных стран-партнеров или мирового сообщества (например, в рамках международного агентства по атомной энергии МАГАТЭ или объединения развитых стран ОЭСР). В планах – создание на базе ректора международного центра исследований (МЦИ МБИР) и формирование центра компетенций по развитию реакторных технологий четвертого поколения.

Другие инициативы

В рамках сотрудничества с МАГАТЭ Росатом участвует также в других международных инициативах. Например, в проекте по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам (ИНПРО), призванном укрепить партнерство стран-участниц в области мирного использования атомной энергии. Другая инициатива – международный форум «Поколение IV» (МФП), который объединяет 13 стран и ориентирован на развитие ядерно-энергетических технологий следующего поколения.