Демобилизация военных технологий

Защита отечества — такова была мотивация создания атомной отрасли в 1940–1950-е годы. Атомные военные технологии были дороги. Чтобы окупить затраты, дать импульс экономике и технологическому развитию, их стали применять в гражданских целях. Эти разработки до сих пор служат России.

ЦЕНТРИФУЖНОЕ ОБОГАЩЕНИЕ УРАНА

На первом этапе развития мировой атомной отрасли уран обогащали в газодиффузионных машинах. В них газ, гексафторид урана, проходил через мембранные фильтры, которые выделяли искомый уран‑235. Технология была хорошо освоена в США, позволив этой стране выйти в лидеры по запасам обогащенного урана, а следовательно, и по количеству атомных бомб.

Но газодиффузионные машины имеют большой минус — огромное энергопотребление. Для разоренного войной СССР это было критично. Поэтому руководство советского атомного проекта обратило внимание на разработки перемещенных после войны в Сухуми немецких инженеров группы Макса Штеенбека. Они предложили обогащать уран, выделяя 235-й изотоп за счет разности масс с другими изотопами. Для этого гексафторид урана предлагалось раскручивать в центрифугах. Центробежная сила выносила тяжелые атомы на периферию, а легкие собирались в центре.

В 1957 году на Уральском электрохимическом заводе был запущен первый участок с центрифугами. Благодаря центрифугам СССР смог достичь паритета с вероятным противником по количеству ядерных боезарядов. А обогащение стало прибыльным бизнесом: Советский Союз поставлял обогащенный урановый продукт на экспорт. Развивает центрифужные технологии и эксплуатирует обогатительные заводы ТВЭЛ.

АЭС БОЛЬШОЙ МОЩНОСТИ

Атомные станции — результат развития реакторов — наработчиков оружейного плутония. Руководитель атомного проекта Игорь Курчатов понимал, что энергию распада ядер можно преобразовать в электричество. Была спроектирована и введена в работу в 1954 году первая в мире АЭС — Обнинская. Сейчас концерн «Росэнергоатом» эксплуатирует 36 атомных блоков. Их совокупная установленная мощность — 30,25 ГВт. В 2019 году доля атома в энергобалансе России составляла примерно 19 %.

ПЕРЕРАБОТКА ОЯТ

Источник этой технологии — процесс выделения оружейного плутония из облученных топливных сборок реакторов-наработчиков, освоенный на «Маяке». Сейчас переработка ОЯТ позволяет выделить невыгоревший уран‑235 и вернуть его в оборот. Следующий этап развития технологии — производство топлива из остальных компонентов ОЯТ, что приведет к замыканию ядерного топливного цикла. Это расширит топливную базу ядерной энергетики и решит проблему утилизации высокоактивных отходов. Сейчас в отрасли два центра обращения с ОЯТ: «Маяк» и Горно-химический комбинат.

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ И СУПЕРКОМПЬЮТЕРНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

Изначально главными заказчиками развития компьютерных вычислений что у нас, что в США были две сферы: освоение космоса и создание ядерного оружия. Обе требовали точных и быстрых расчетов. Конечно, те машины, что использовали в 1950–1970-е, несоизмеримы с теми, что используют сейчас. Но имеющиеся в отрасли компетенции в программировании, математических расчетах и в создании суперкомпьютеров уходят корнями в те давние разработки. Свежие примеры: разработанный специалистами снежинского ВНИИТФ программно-вычислительный комплекс «Волна» сегодня моделирует потоки в магистральных газопроводах, а разработанный в саровском ВНИИЭФ программный продукт «Логос» используют отечественные инженеры при создании новых образцов авиатехники и судов.

КОМПОЗИТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ

Композитный дивизион был образован на базе компетенций и технологий, созданных для обогащения урана. Чтобы центрифуги крутились быстрее и не разваливались от сверхскоростей, были разработаны композитные материалы. Носители компетенций, из которых группа Umatex развивает композитные технологии сейчас, — ​это созданный в советское время Завод углеродных и композиционных материалов и завод «Аргон».