Эксперты госкорпорации «Росатом» подвели итоги выполнения комплексной программы развития техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в России за 2023 год.
Токамак Т-11М, который служит для отработки технологий в рамках третьего федерального проекта Росатома / © Страна Росатом
За прошлый год в рамках программы выполнено более 80 научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ (НИОКР). Степень готовности объектов капитального строительства по первому федеральному проекту составляет 53 процента, по второму — примерно 55, третьему — 44, пятому — около 51 (в четвертом проекте соответствующих объектов нет).
Программу реализуют уже три года подряд, и за это время «Росатом» выполнил более 150 государственных контрактов на НИОКР. Ключевые разработки, уже внедряемые в атомной промышленности, — технологии роботизации производства, создание новых материалов и методов печати из них.
Например, на площадке НТУ «Сириус» открыли роботизированную линию, предназначенную для обучения студентов, преподавателей и специалистов. А в рамках разработки новых материалов запущены опытные образцы 3D-принтеров, которые печатают керамику и композиты. Еще программа «Росатома» позволила разработать облегченные стальные сплавы повышенной прочности.
В рамках первого федерального проекта — создание «Новой атомной энергетики» — в прошлом году специалисты провели работы на реакторной установке БРЕСТ-ОД-300.
Комплексная программа «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ» разработана госкорпорацией «Росатом» совместно с НИЦ «Курчатовский институт», Российской академией наук, Министерством науки и высшего образования России. В нее входят разработка новых передовых технологий и материалов, образцов новой техники, технического перевооружения, строительство уникальных комплексов и объектов инфраструктуры в области атомной энергетики и управления реакциями термоядерного синтеза, а также атомных станций малой мощности. Программа будет работать до 2030 года.
Помимо этого, завершены подготовительные разработки и проведена ведомственная экспертиза на сооружение энергоблока № 5 Белоярской АЭС, мощность которого составит более 1200 мегаватт. Он будет работать на быстрых нейтронах с референтным для этой АЭС натриевым теплоносителем. Подобная реакторная установка входит в часть инновационного технологического комплекса замыкания ядерного топливного цикла и относится к Поколению IV.
Неподалеку от поселка Усть-Куйга в Якутии через несколько лет откроют первую в России наземную атомную станцию малой мощности с реакторной установкой РИТМ-200Н. Сегодня проект проходит все подготовительные работы. Ввод станции в эксплуатацию должен состояться в 2028 году.
Второй федеральный проект включает создание экспериментально-стендовой базы для двухкомпонентной атомной энергетики. В прошлом году завершился один из ключевых этапов сооружения многоцелевого исследовательского реактора на быстрых нейтронах МБИР — установка корпуса реактора в проектное положение и монтаж купола здания.
В рамках третьего проекта — разработка термоядерных и плазменных технологий — ученые продемонстрировали удержание плазмы с термоядерной температурой электронов в токамаке Т-15МД в течение более двух секунд. Такой результат можно назвать рекордным не только для российских установок, но для мировой практики (имеется в виду выход на подобные показатели с момента энергетического пуска установки менее года).
Еще одна перспектива в области управляемого термоядерного синтеза связана с созданием токамака с реакторными технологиями, который построят в Троицком институте инновационных и термоядерных исследований (входит в «Росатом»). В прошлом году выполнена часть важных работ. Установка станет прототипом будущего опытно-промышленного термоядерного реактора.
Помимо этого, ученые создали экспериментальный образец нейтронного источника на базе плазменных ускорителей — это большой шаг в достижении реакторных режимов работы термоядерных установок. Изготовлен ускоритель плазмы с внешним магнитным полем для прототипа плазменного ракетного двигателя с повышенными параметрами тяги и удельного импульса. Создание плазменного ракетного двигателя мощностью в несколько сотен киловатт в будущем позволит обеспечить России достижение технологического лидерства в этой сфере и выйти на новый уровень покорения космоса, осуществлять межпланетные перелеты, перевозить грузы с Земли на Луну и обратно.
Проведены различные работы для выхода на мировой уровень развития мощных лазерных установок, функционирующих в импульсно-периодическом режиме.
Четвертый федеральный проект включает разработку новых материалов, которые обеспечат технологический прорыв реакторных технологий IV поколения. Например, ученые получили новые дисперсно-упрочненные оксидами стали и сплавы, необходимые для создания материала оболочек ядерного топлива. Изготовлены промышленные образцы изделий из новой марки устойчивой к коррозии стали повышенной прочности. Это позволит на четверть сократить вес реакторной установки АСММ.
Создан ряд новых 3D-принтеров. Например, ученые химико-технологического кластера научного дивизиона «Росатома» создали два 3D-принтера для печати изделий из керамических и полимерных композиционных материалов, которые нужны в атомной энергетике. Разработки позволят в короткие сроки печатать изделия сложной формы (которые раньше к тому же нельзя было сделать традиционными методами), устойчивые к высоким температурам и способные к долговечной работе в агрессивной среде.
Пятый федеральный проект — это практическая отработка технологий серийного строительства энергоблоков АЭС. Первый этап, который реализуется сегодня, — сооружение на Курской АЭС-2 энергоблоков с реакторами ВВЭР-ТОИ. Они рассматриваются в качестве основы российского экспорта ядерных энергетических технологий в перспективе ближайшего будущего.
