Определяя стратегию

В феврале гендиректор «Росатома» объявил Год науки в госкорпорации и перечислил его основные задачи. Как их решать, обсуждали на отраслевой научной конференции 6–7 апреля. Спойлер: план действий намечен.
На конференцию помимо ведущих ученых «Росатома» и топ-менеджеров дивизионов госкорпорации приехали представители Курчатовского института, Объединенного института ядерных исследований, Российской академии наук, Минобрнауки, Российского фонда фундаментальных исследований, вузов. «Задача нашей конференции — начать разговор о проблемах отраслевой науки вместе с нашими ключевыми партнерами», — отметил глава «Росатома» Алексей Лихачев.
На панельной дискуссии обсуждали отраслевую тематику в контексте научно-технологического развития России. Участники сошлись на том, что инновационный прорыв в стране возможен только при условии сотрудничества отраслевой и фундаментальной науки. «Имеющиеся в организациях разных ведомств экспериментальные установки, научная инфраструктура и, наконец, наборы профессиональных компетенций должны быть сложены вместе, дополняя и усиливая друг друга при решении масштабных научных задач в русле стратегии научно-технологического развития страны», — подчеркнул гендиректор госкорпорации. «Важно, чтобы фундаментальная наука ставила прорывные задачи и реализовывала их вместе с отраслевыми институтами, прежде всего, входящими в состав госкомпаний», — заявил замминистра образования и науки России Григорий Трубников.
«Не во всех направлениях деятельности фундаментальная наука может определить прорывные задачи, — считает председатель совета Российского фонда фундаментальных исследований Владислав Панченко. — Очень важна и обратная связь: наука должна реагировать на потребности промышленности».
«Нужна новая модель взаимодействия глобальной компании и научных организаций. Мы должны сформировать аутсорсинговый научный главк для «Росатома» и наладить его взаимодействие с отраслевыми институтами», — сказал президент Курчатовского института Михаил Ковальчук. Одно из решений, принятых в ходе конференции, — надо подготовить дорожные карты совместных научных проектов «Росатома» с партнерами.
При формировании стратегии «Росатому» необходимо опираться на отраслевую науку, только она сможет показать направления для будущих прорывов, расставить приоритеты, отметил в своем докладе заместитель гендиректора «Росатома», директор блока по управлению инновациями Юрий Оленин и подкрепил свои слова цитатой Курчатова: «Важно определить приоритеты. Иначе второстепенное, хотя и нужное, отнимет все силы и не даст дойти до главного». Стратегические направления научно-технологического развития «Росатома» договорились определить до конца года. Юрий Оленин заверил ученых, что больше от институтов не станут требовать быстрой коммерческой отдачи.
В блоке по управлению инновациями готовят отраслевой тематический план НИОКР, разрабатывается механизм финансирования. О принципах формирования плана рассказала заместитель директора БУИ Наталья Ильина.
Есть проблема: не хватает особой организации, которая даст экспертную оценку, утвердит план и будет отвечать за его реализацию. БУИ предложил создать комитет по науке. Предложение поддержали, комитет будет сформирован к июню. А тематический план утвердят на стратегическом совете «Росатома» в октябре.
Вторая часть конференции — тематические доклады. Ведущие специалисты по реакторным, плазменным, лазерным технологиям, технологиям замкнутого топливного цикла, сверхпроводимости, материалам ядерной техники представляли свои разработки и рассказывали о проблемах. На тематических секциях определяли перспективы каждого направления и планы развития.
По итогам мероприятия провели интерактивный опрос участников об их впечатлениях, мнения разделились. «Это нормально, что в научной среде есть оппоненты. Хорошо, что есть люди, которые будут руководство стимулировать к более решительным действиям, — отметил Алексей Лихачев. — На этой конференции мы добились, чего хотели: во-первых, показали полную готовность отрасли к перезагрузке научного блока, во-вторых, получили обратную связь от ученых».

---

На конференции обсуждали перспективы развития различных направлений в науке. Вполне вероятно, что рекомендации ученых по итогам дискуссии лягут в основу стратегии научно-технологического развития «Росатома».

Реакторные технологии

Для развития ядерной энергетики в России и ресурсов, и технологического задела хватит до середины века. Но нужно уже сейчас совершенствовать проекты реакторов и создавать новые, чтобы после 2050 года не утратить лидерства.
На конференции ученые предложили в ближайшие три года актуализировать проект ВВЭР‑1200 с учетом опыта ввода в строй и эксплуатации блоков в России. Также нужно оптимизировать проект ВВЭР-ТОИ.
В среднесрочной перспективе необходимо начать НИОКР по реакторам со спектральным регулированием, которые позволят снизить расход урана. Через 15 лет должен быть готов проект реактора с водой сверхкритического давления (ВВЭР-СКД). По мнению участников конференции, разработку целесообразно вести в рамках международного форума Generation 4. Главная проблема — сейчас нет материалов для создания такой установки, надо их разрабатывать — чем скорее, тем лучше.

Нужно создавать толерантное топливо, которое исключит саму возможность аварии из-за пароциркониевой реакции. Приоритетное направление — использование сплава 42ХНМ в качестве конструкционного материала твэлов и ТВС, у «Росатома» уже есть опыт эксплуатации оболочек из этого сплава в транспортных реакторах.
Пора готовиться к переходу на двухкомпонентную ядерноэнергетическую систему и дорабатывать проекты быстрых реакторов.

ЗЯТЦ

«Прорыв» сегодня на этапе перехода от НИОКР к коммерциализации, недавно куратором проекта стал первый заместитель генерального директора «Росатома» по операционному управлению Александр Локшин. Предстоит еще немало чисто научной работы. Специалисты по технологиям ЗЯТЦ на конференции заявили, что это направление должно стать одним из основных в стратегии развития атомной науки. Работы по ЗЯТЦ необходимо включить в отраслевой тематический план НИОКР.

Материалы

При определении целей в материаловедении нужно учитывать некоторые тенденции. Во-первых, свойства многих материалов формируются на этапе создания изделия. Возьмем композиты: волокна и смолы прочны не сами по себе — они придают прочность изделию в процессе производства. Во-вторых, хорошие результаты дает модификация материалов на микрои наноуровне. Дисперсно-упрочненная азотом сталь, например, выдерживает более высокие температуры. Нужно погружаться еще глубже — рассматривать формирование материалов на уровне межатомных взаимодействий.

Чтобы противостоять конкурентам, «Росатому» нужно разрабатывать материалы быстрее, а для этого нужно ускорить процесс испытаний. Сделать это можно за счет внедрения методов математического моделирования. Также нужно создать и верифицировать цифровые технологии сертификации материалов.

АЭС малой мощности

На конференции рассматривали в основном два проекта. Первый — установки мощностью 200 МВт на базе разработок для транспортных реакторов — уже хорошо проработан. Второй пока концептуальный — АЭС супермегаваттного класса на основе ядерно-энергетической установки прямого преобразования. У ученых нет сомнений в актуальности направления АСММ, они уверены, что его развитие обеспечит «Росатому» преимущество на глобальном рынке. Ученые отметили, что нужно в ближайшее время провести отдельный семинар, чтобы определить научного руководителя направления, главного конструктора и проектировщика, разработать дорожную карту НИОКР по совершенствованию имеющихся технологических и конструктивных решений, провести анализ нормативноправовой базы по АСММ.

Плазменные и лазерные материалы

По этим направлениям «Росатому» не надо биться за место на мировом рынке — компания и так в лидерах. Но важно эти позиции сохранить. На конференции предложили создать в структуре госкорпорации три центра компетенций: лазерная техника и сопутствующая элементная база, плазменная техника, взаимодействие лазерного и плазменного излучения с материалами. Центры будут курировать работы в институтах. Приоритетные направления НИОКР для развития в среднесрочной перспективе — повышение коррозионной стойкости материалов с помощью лазеров, аддитивные технологии (повышение эффективности процесса лазерного спекания порошка), технологии плазменных ускорителей.

Водородная энергетика

У «Росатома» есть все шансы стать пионером и глобальным лидером в технологиях атомноводородной энергетики. Ученые предлагают не только включить это направление в стратегию научно-технического развития «Росатома», но и инициировать разработку национальной программы РФ по водороду, а также вступить в Международный совет по водороду. Для производства водорода из воды и природного газа предложили создать атомную энерготехнологическую станцию с модульным высокотемпературным газовым реактором.

Ядерная медицина

Участники конференции предложили проекты по двум направлениям. Первое — создание продуктов и методик, которые не имеют аналогов в медицинской практике: воздействие на раковые клетки сверхинтенсивными потоками фотонов, эмиссионная томография на каскадных гамма-квантах, новые радиофармпрепараты и т. д. Второе — разработки для импортозамещения: комплекс лучевой терапии на базе ускорителя электронов с энергией 6 МэВ и конусно-лучевого томографа, миниатюрные источники излучения для внутриполостной терапии онкологических заболеваний, детектирующие системы и т. д.

Сверхпроводники

В последние годы в «Росатоме» создано производство низкотемпературных и высокотемпературных сверхпроводников. Готовы прототипы ограничителей тока, кинетических накопителей энергии, двигателей, генераторов, трансформаторов. Однако рынка сверхпроводников в России сегодня нет. «Росатом» должен способствовать его созданию, внедряя свои технологии в промышленность и энергетику, утверждают ученые. Есть соглашение с Минэнерго до 2024 года по развитию технологий сверхпроводимости, однако Минэнерго финансирование по нему выделяет, а «Росатом» пока нет. Ученые считают, что сверхпроводимость должна остаться стратегическим направлением научно-технического развития атомной отрасли. Без низкотемпературных сверхпроводников невозможны крупные научные проекты: термояд, большие ускорители. Традиционными методами в энергетике почти ничего не оптимизировать, а использование высокотемпературных сверхпроводников может дать качественный скачок.