Переработка идей: перспективы развития атомной радиохимии

В «Росатоме» готовят стратегическую отраслевую программу, которая позволит прийти к полноценному замыканию ядерного топливного цикла. Основные проблемы и задачи обсудили на стратегической сессии в Радиевом институте, где и зародилась отечественная радиохимия.

Разработать радиохимическую стратегию атомщики договорились в октябре прошлого года, когда отмечали вековой юбилей Радиевого института, напомнил гендиректор «Росатома» Алексей Лихачев, открывая сессию. Тогда же решили, что институт возьмет на себя роль головной научной организации по радиохимии.

Скоординировать усилия

Основные задачи современной радиохимии на ближайшее десятилетие сформулировал ведущий ученый в этой области — научный руководитель химфака МГУ академик РАН Степан Калмыков: надо остановить накопление отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), определить оптимальный способ обращения с минорными актинидами — ​самыми токсичными и долгоживущими составляющими ОЯТ, минимизировать объем радиоактивных отходов (РАО), подлежащих окончательному захоронению.

Казалось бы, эти задачи и так решают предприятия замыкающей стадии жизненного цикла. Но есть проблемы. Первая — ​отсутствует координация и кооперация исполнителей научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). С распылением ресурсов и дублированием НИОКР частично поможет разобраться отраслевая программа по радиохимии, но нужен координационный совет, который будет контролировать ее выполнение, считает Степан Калмыков. Другие насущные проблемы — ​нехватка кадров, исследовательской и технологической инфраструктуры, зависимость от импортных реагентов.

Председатель научно-технического совета «Росатома», научный руководитель Российского федерального ядерного центра «Всероссийский научно-исследовательский институт технической физики» (РФЯЦ-ВНИИТФ) академик РАН Георгий Рыкованов уверен, что развитие радиохимии и работ по замыканию топливного цикла может стать конкурентным преимуществом российской атомной энергетики. По его мнению, отраслевой план по радиохимии должен стать разделом комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ».

Перерабатывать больше

Если быстрые реакторы будут вводить в строй по действующей программе, то для обеспечения их топливом к 2040 году понадобится до 20 т плутония ежегодно, сообщил Василий Тинин, директор «Росатома» по государственной политике в области РАО, ОЯТ и вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов. «Это требует увеличения переработки ОЯТ реакторов на тепловых нейтронах до 1,5 тыс. т в год после 2035 года, — ​отметил он. — ​Единственный действующий завод по переработке ОЯТ в России — ​это РТ‑1 на «Маяке» проектной мощностью 400 т в год. Нужно его модернизировать, чтобы увеличить производительность и обеспечить переработку облученного МОКС-топлива с реактора БН‑800».

Продолжается строительство опытно-демонстрационного центра (ОДЦ) по переработке ОЯТ на Горно-химичеcком комбинате. В следующем году достроят второй пусковой комплекс, начало работы с ядерными материалами планируют на 2026 год. «На ОДЦ в первую очередь запланирована переработка ОЯТ федеральной собственности и ранее ввезенного зарубежного ОЯТ», — ​сказал Василий Тинин. В перспективе ОДЦ может выйти на 400 т в год. На Сибирском химкомбинате сооружается модуль переработки, но он предназначен только для ОЯТ инновационного реактора БРЕСТ-ОД‑300.

«Ясно, что действующих и создаваемых мощностей для реализации обширных планов не хватит. Нужно строить крупномасштабное предприятие», — ​констатировал Василий Тинин. По его мнению, этот завод должен быть универсальным — ​перерабатывать топливо и тепловых, и быстрых реакторов.

Заместитель директора частного учреждения по обеспечению научного развития атомной отрасли «Наука и инновации», директор направления радиохимии Андрей Шадрин считает, что до ввода в эксплуатацию ОДЦ строить крупный радиохимический завод нецелесообразно. Новое производство должно базироваться на проверенных технологических решениях, а проверить их надо на создаваемых сейчас объектах. «Тогда срок ввода РТ‑2 в эксплуатацию — ​2038 год или позже. Если плутоний для быстрой энергетики нужен срочно, следует рассмотреть вариант второго модуля переработки на РТ‑1», — ​предложил он.

Экспериментальная база

Во второй части стратсессии о радиохимических НИОКР и планах говорили представители атомных НИИ и предприятий. Директор Государственного научного центра «Научно-исследовательский институт атомных реакторов» Александр Тузов обратил внимание на важность реализации проекта полифункционального радиохимического комплекса (ПРК), техническое задание на который уже несколько раз пересматривали и корректировали. Ученым этот комплекс нужен для обкатки технологических решений по переработке ОЯТ, выделению минорных актинидов и коммерческих изотопов, фракционированию РАО и проч. Александра Тузова поддержал академик Борис Мясоедов, председатель Межведомственного научного совета по радиохимии при президиуме РАН и «Росатоме». Он напомнил, что проект ПРК рассматривали на заседании совета, рекомендовали начать реализацию.

Андрей Шадрин сообщил, что комплекс уже включили в отраслевую программу. Значит, после ее утверждения можно надеяться, что проект активизируется.

Кадровый вопрос

По словам заместителя гендиректора АО «Наука и инновации» по управлению персоналом и организационному развитию Екатерины Рахманкиной, для выполнения НИОКР уже в ближайшие два года «Росатому» дополнительно нужны около 200 радиохимиков. «Мы разработали ряд программ, которые помогут привлечь специалистов, студентов и выпускников профильных вузов, — ​сообщила она. — ​Приток молодых кадров вузы обеспечивают, но есть вопросы к качеству подготовки. Мы наблюдаем снижение числа школьников, выбирающих химию для сдачи ЕГЭ. Поэтому вместе с образовательными организациями работаем над привлечением в вузы талантливых школьников и удержанием их на химических специальностях. Далее выстраиваем бесшовный переход в научные организации и включение в исследовательские команды «Росатома».

Отраслевая или национальная?

«С точки зрения стратегии глобального лидерства выбора у нас нет: переработка ОЯТ и замыкание ядерного топливного цикла — ​приоритетные задачи для отрасли», — ​подчеркнул Алексей Лихачев. Он отметил, что в части задач и вариантов решений с программой развития радиохимии все в общем понятно. Но нужно придать ей стратегический характер и продуктовый подход. «То есть действовать в классической проектной схеме: определить заказчиков, целевые рыночные продукты и финансовый запрос, — ​пояснил Алексей Лихачев. — ​Также надо понять, понадобится ли нам государственное финансирование, и при необходимости обсудить с профильными министерствами и ведомствами возможность превращения отраслевой радиохимической программы в национальную с интеграцией научных и образовательных организаций для решения текущих задач — от подготовки кадров до вовлечения специалистов во все исследовательские работы, в том числе в работы участников комплексной программы развития атомной науки, техники и технологий в России».

Алексей Лихачев поручил доработать программу до конца года.