Проредить приоритеты: какие научные проекты поддержит «Росатом»

11–12 февраля проходила отраслевая научная конференция. На первую часть, на Большой Ордынке, пригласили министров, академиков и представителей научных центров вне контура «Росатома». Обсуждали национальную стратегию и глобальные задачи. Вторая часть, в подмосковной Мастерской управления «Сенеж», была камерной. Ученые и топ-менеджеры обсуждали, какие работы в институтах надо поддержать — ​ресурсно и административно.

«Все меньше в стране мест, к которым «Росатом» не имеет отношения», — ​сказал, приветствуя участников, глава госкорпорации Алексей Лихачев. И напомнил, что «Росатом» принимал участие в строительстве «Сенежа». «Все меньше областей в науке, в которых «Росатом» не играет важной роли. По некоторым направлениям исследований у нас пока нет конкретного плана действий, и это предмет нашего сегодняшнего разговора», — ​отметил гендиректор.

Атомная энергетика — ​безусловный приоритет. В этой области Алексей Лихачев выделил для ученых три главные задачи, которые нужно решить в этом столетии: совершенствование энерготехнологий поколения III+, промышленное освоение энерготехнологий четвертого поколения и создание термоядерной энергетики.

Алексей Лихачев отметил, что за последние шесть лет произошла организационная и кадровая перезагрузка научного дивизиона. Заместитель гендиректора «Росатома» по науке и стратегии Юрий Оленин представил конкретные результаты реформы: «Мы остановили отток научных кадров и привлекли молодежь. Сейчас молодежи в атомной науке 39 %, а было — ​17 %. Зарплаты научных сотрудников выросли в 2,5 раза, а производительность труда — ​в 3,2 раза». Многие НИОКР, выполненные за прошедшие шесть лет, получат продолжение в рамках национального проекта технологического развития «Новые атомные и энергетические технологии» и других федеральных проектов.

Но проблемы остаются. Практически всем атомным НИИ не хватает экспериментальной базы, чтобы испытывать и выводить свои разработки на опытно-промышленную стадию, отметил Юрий Оленин. Причину он видит в том, что бизнес и наука в госкорпорации живут в разных измерениях. Ученым нужен отраслевой заказ на НИОКР и их адекватное финансирование. А бизнес-дивизионам нужны ориентиры, в какие исследования вкладываться. «Мы хотим выйти на понятие отраслевого заказа, чтобы научная работа шла не только в рамках нашего нацпроекта, — ​подчеркнул Юрий Оленин. — ​Институтам нужны емкие и крупные проекты. Наша задача как топ-менеджеров — ​выбрать и поддержать такие проекты ресурсно и административно».

Директор направления научно-технических исследований и разработок «Росатома» Виктор Ильгисонис заявил, что научно-техническое развитие атомной отрасли должно идти в соответствии со стратегией НТР России и перечнем важнейших наукоемких технологий. Он подчеркнул, что федеральный закон «О науке и государственной научно-технологической политике» гарантирует исследователям свободу творчества, право выбирать направления и методы, идти на обоснованный риск в научном поиске. «Наука — ​не производительная сила. Ее надо не поддерживать, ее нужно содержать», — ​уверен Виктор Ильгисонис. При этом, добавил он, научную деятельность нужно отнести к числу основных отраслевых задач, и отраслевая политика в этом направлении должна быть единой для всех дивизионов.

Юрий Оленин напомнил, что в 2018 году «Росатом» выбрал 11 приоритетных направлений научно-технологического развития. «В текущих реалиях у нас не может быть десяток и более приоритетов, — ​считает Юрий Оленин. — ​Список должен быть значительно сужен». Он предложил четыре приоритета: ядерная энергетика, специальные материалы, фотоника и медицина.

Радиохимия

Первую тематическую дискуссию конференции открывал Василий Тинин, директор «Росатома» по государственной политике в области радиоактивных отходов, отработавшего ядерного топлива и вывода из эксплуатации ядерно и радиационно опасных объектов. «Если мы выбираем замыкание ядерного топливного цикла, то развитие радиохимии неизбежно, — ​сказал он. — ​Развитие может идти по нескольким направлениям. Можно строить пристанционные заводы переработки, можно — ​большое централизованное предприятие. Но то, что без радиохимии перехода на энерготехнологии четвертого поколения не будет, — ​это факт».

Новым предприятиям нужны современные технологии. В «Росатоме» готовят отраслевую программу НИОКР по радиохимии, курирует эту работу Радиевый институт им. Хлопина. «Ключевая задача, на которой нам надо сконцентрироваться, — ​создание нового радиохимического оборудования, — ​заявил первый заместитель гендиректора института Максим Семенов. — ​Мы должны кратно сократить сроки разработки, изготовления и внедрения. В этом нам могут помочь цифровые инструменты».

Примеры таких инструментов представил Андрей Шадрин, заместитель директора частного учреждения «Наука и инновации», директор направления радиохимии. Так, программный комплекс «ВИЗАРТ» (виртуальный завод радиохимических технологий) помогает ученым в расчетах материального баланса, оценке потребности в материалах и реагентах, объемов и состава радиоактивных отходов. После доработки ВИЗАРТ должен стать основой технологических цифровых двойников любых радиохимических производств.

По итогам сессии Юрий Оленин отметил, что все масштабные задачи радиохимии не решить внутри отрасли. Он инициировал подготовку отдельного федерального проекта по этому направлению.

Новые материалы

Основные задачи для материаловедов атомной отрасли до 2040 года перечислил первый заместитель директора частного учреждения «Наука и инновации» Алексей Дуб. Во-первых, разработка конструкционных материалов для ядерного топлива — ​прежде всего дисперсно-упрочненных оксидами сталей, выдерживающих температуру до 750 °C, и композитов на основе карбида кремния, стойких при температуре до 1700 °C. Во-вторых, получение материалов для корпусов перспективных водо-водяных реакторов — ​им предстоит работать под давлением до 250 МПа при 550 °C. Нужны новые анодные материалы, углеродное волокно с высоким модулем упругости (UMT 55–70). Необходимы новые эффективные методы изготовления узлов космических энергоустановок, изделий из тугоплавких металлов и т. д. Эффективным инструментом получения материалов с заданным набором физико-механических характеристик может быть автоматизированный синтез с использованием искусственного интеллекта, над которым сейчас работают ученые.

Энергетические технологии

Генеральный конструктор проектного направления «Прорыв» Вадим Лемехов на конференции рассказал, над чем сейчас работают создатели перспективных реакторных установок: быстрых свинцового реактора БРЕСТ-ОД‑300 и натриевого реактора большой мощности БН‑1200М, свинцового реактора большой мощности БР‑1200 и тепловых ВВЭР-С и ВВЭР-СКД. Общие задачи для всех проектов — ​обоснование работоспособности тепломеханического оборудования, а также разработка, обоснование, освоение технологии изготовления первичных преобразователей (датчиков) и АСУ ТП в целом. «Новые конструкционные материалы, принципиально новые датчики, например на оптоволокне, новые методы контроля типа цифровой радиографии вносят существенный вклад в конкурентоспособность реакторных установок», — ​заключил Вадим Лемехов.

В докладе первого заместителя гендиректора, генерального конструктора реакторных установок Опытного конструкторского бюро машиностроения им. Африкантова Виталия Петрунина речь шла о водородной энергетике. Он говорил, в частности, об уникальном топливе для высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов (ВТГР), которое разработали в научном дивизионе «Росатома»: «Топливо это почти невозможно расплавить — ​температура плавления 1600 °C. ВТГР, работающий на таком топливе, можно не оснащать дополнительными системами аварийного расхолаживания».

Фотоника и квантовые технологии

Основные тенденции в области фотоники представил Дмитрий Автайкин, первый заместитель директора Института лазерно-физических исследований Российского федерального ядерного центра «Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики». Это, во‑первых, интеграция фотоники и искусственного интеллекта (ИИ). Способность ИИ анализировать массивы данных плюс высокоскоростная передача этих данных благодаря фотонным технологиям обещают прорывы во многих областях, от телекоммуникаций до медицины. Вторая тенденция — ​использование принципов квантовой механики для разработки новых фотонных технологий. Квантовая фотоника обещает произвести революцию в вычислительной технике, связи и сенсорных приложениях, отметил докладчик. Третий тренд — ​интеграция фотонных устройств с электроникой на основе кремния. «В центрах обработки данных кремниевые фотонные соединения необходимы для высокой производительности вычислений при минимальном потреблении энергии и тепла, — ​объяснил Дмитрий Автайкин. — ​Кремниевая фотоника прокладывает путь к инновациям в сферах автономных транспортных средств и дополненной реальности».

Ядерная медицина

Гендиректор компании «Росатом Наука» Павел Зайцев рассказал о новых подходах к разработке медицинских изделий на примере проекта по созданию МРТ 1,5 Тл. Этот подход позволяет в кратчайшие сроки создать производство полного инновационного цикла. Он отметил, что при разработке сложных комплексных изделий вроде томографов специалисты часто сталкиваются с невозможностью применения компонентов отечественного производства. Процесс их создания с нуля длительный, и в итоге изделие может устареть еще до выхода на рынок, поэтому работа ведется в тесном сотрудничестве с учреждениями Росздравнадзора и Минздравом России по уточнению медико-технических требований и проведению испытаний.

Алексей Лихачев отметил, что при планировании разработок для медицины ученые всегда должны представлять конечный продукт и его место на рынке. Это, впрочем, касается и всех других направлений исследований. «Задача отраслевых ученых — ​не только открывать новые закономерности, но и ставить эти закономерности на службу людям. И эта служба должна быть осмыслена в каждом научном проекте», — ​подчеркнул гендиректор.