Семь десятков лет назад в Обнинске пустили первую в мире АЭС. А в этом году рядом с другим реактором достраивают крупнейший в Европе завод по производству радиофармпрепаратов. В городе расположен также главный кампус Технической академии «Росатома» — современного многопрофильного центра подготовки персонала атомной отрасли, где ежегодно проходят подготовку более тысячи зарубежных специалистов. Но исходя из перехода к атомным технологиям IV поколения, планы по образовательной поддержке российских экспортных проектов куда шире. Каковы шансы небольшого города стать мировой атомной столицей, разбираемся вместе с репортером Naked Science.
Крупнейший в Европе завод радиофармпрепаратов должен быть достроен в этом году, что существенно поможет диагностике и лечению раковых больных / © Вячеслав Замыслов, пресс-служба госкорпорации «Росатом»
Десять утра, палящее солнце. Мы высаживаемся на проходной где-то на окраине Обнинска: редакционное задание отправило на стройплощадку крупнейшего в Европе завода радиофармпрепаратов. Официально все это место относится к епархии Научно-исследовательского физико-химического института имени Льва Яковлевича Карпова (НИФХИ им. Л. Я. Карпова), одной из частей «Росатома». Неофициальное название — «Карповка».
На входе традиционные в таких местах порядки: смартфоны нельзя, наушники тоже нельзя, включая проводные (!). Все придется оставить в запираемом шкафчике на входе.
Пока мы ждем своей очереди на проход, от нечего делать читаем развешанное на стенах. Внутренние документы указывают, что чулки — обязательный предмет одежды всех сотрудниц в любое время года. Глаза только добрались до строчки «допустимая длина юбки выше колена составляет…», как нас вызывают по фамилии. Приходится отрываться от чтения на самом интересном месте и двигаться внутрь.
Путь к стройплощадке лежит между зданий глубоко советской постройки. Справа по курсу — двойной забор. «Это здание фотографировать нельзя, там реактор, он нарабатывает часть нужных для радиофармпрепаратов изотопов», — слышится где-то слева.
Впрочем, земля слухами полнится. Среди толпы журналистов, бредущих к стройплощадке, слухи об этом бассейновом реакторе ВВР-ц довольно подробны. Построили его в 1964 году (60 лет в этом году), по устройству он двухконтурный, замедляет нейтроны и отводит тепло от трубок с ядерными «таблетками» легкая вода. Тепловая мощность реактора 15 мегаватт.
При СССР он занимался исследованиями, а в 1990-х у страны деньги на них кончились. Электричество ВВР-ц вырабатывать технически не приспособлен, что ставило его будущее под вопрос. Но НИФХИ хотел выжить, поэтому увеличил наработку на нем радиоизотопов для радиофармпрепаратов (в том числе на экспорт).
Радиофармпрепаратами называют средства, позволяющие «увидеть» в организме (по «меченым» радиоизотопам), например, раковую опухоль, или вылечить ее. Учитывая, что рак — ведущая причина смерти в развитых странах, причем его частота будет только расти, тема актуальнее некуда.
В Карповке (местные атомщики говорят «на Карповке») и до нового завода был не только реактор, но и небольшое производство медицинских изделий на основе созданных в реакторе изотопов. Например, это генераторы технеция (на фото), препараты на базе йода-131 и самария-153.
Дальнейшее обсуждение прерывается: мы дошли до стройплощадки. Нас встречает Олег Кононов, генеральный директор НИФХИ имени Л. Я. Карпова. Пойманные в коридорах карповцы-сотрудники отзываются о нем очень хорошо, особенно те, что помнят прежних руководителей. Что ж, послушаем.
Щелкают телекамеры, коллеги «с телевизора» задают вопросы быстрее нас грешных, поэтому есть время посмотреть вокруг. Когда подходит наша очередь, спрашиваем: а почему так мало рабочих, у вас же срок сдачи нового завода до конца года? И что-то на лицо они не выглядят как сотрудники «Росатома»… Директор отвечает прямо: людей так мало, потому что работы пока идут внутри здания, да и освободили мы часть из них перед приездом журналистов. Люди действительно не из контура «Росатома», внешняя строительная организация.
Общая площадь строящегося предприятия — 30 тысяч квадратных метров, что немало. Внутри будут работать 350 специалистов весьма высокой квалификации. «Где взять людей на новый завод, это большой вызов, на самом деле», — не скрывает директор.
«А какое у вас оборудование? Китайское или…» — задаем мы сакраментальный вопрос. «Или»,— твердо отвечает Кононов. «А как же санкции?» — продолжаем мы.
«Я не буду называть конкретную европейскую страну-поставщика, но все оттуда идет. Да что там к нам — от нас идет! Мы в прошлом году радиофармпрепараты в Польшу поставляли, когда у них были проблемы с их реактором для радиофармпрепаратов. Когда речь заходит о здоровье, да еще и своего населения, у людей другие приоритеты».
После ввода в строй достраивающегося завода, «Карповка» значительно расширит номенклатуру и количество поставок. Ее роль в России и сегодня велика: она единственный поставщик генераторов технеция, важных для диагностики больных раком и сердечников. Технеций позволяет видеть все «узкие места» в сердечно-сосудистой системе или даже мелкие метастазы при онкологии. Всего институт снабжает ими 170 российских центров ядерной медицины. Но здесь вопрос, с чем сравнивать. Кононов рассказывает, что в прошлом году был в дружественной нам восточной стране, и там таких центров 220. А если посмотреть на карту США, где подсвечены такие центры, то она «вся светится».
Сейчас в России снабжение радиофармпрепаратами «плотно» налажено только в центральных регионах. В более удаленных все не так хорошо, и если не увеличить объемы выработки, закрыть их потребности не получится.
Но дело не только в количестве: еще важнее качество. «Вот есть препараты типа йода-131, они „самонаводящиеся” (таргетные), сами концентрируются в щитовидной железе и поражают только рак щитовидной железы. Но не все же такие», — продолжает он свою мысль.
На новом заводе будут делать и препараты, в которых радиоизотоп «подцепляется» к другим сложным молекулам, которые «стыкуются» только с раковыми клетками нужных типов, оставляя нетронутыми здоровые ткани. Такие препараты здесь будут делаться на основе лютеция-177 и двух изотопов альфа-излучателей: актиния и радия. Лютеций в медицине — относительная новинка и для мира, и для России. Только в ноябре 2023 года препарат на его основе впервые применили для лечения рака простаты, и лишь в марте этого года — для терапии нейроэндокринных опухолей поджелудочной.
Альфа-излучатели — еще один «передний край» ядерной медицины. Они хороши тем, что альфа-частицы отлично тормозятся. Буквально в считаных микрометрах (альфа-частицы не выходят из объема клетки) от источника излучения они безопасны. А значит, они уничтожат только опухолевые клетки, не затрагивая все остальные. То есть, не нанося «попутного» ущерба организму человека, отмечает Кононов.
Другой журналист спрашивает: а насколько мы в этих новых производствах зависимы от западных технологий? «Самое интересное, что тут не мы зависим, а от нас зависят. Вот, например, этот новый изотоп радия пока никто в мире не производит, „Росатом” будет первым. У нас его покупают», — констатирует директор. И даже йод-131, который могут производить за рубежом, покупают у нас. Чтобы обеспечить невысокие цены на внутреннем рынке, «Росатом» должен нарабатывать его массово. Поэтому образуются избытки, которые экспортируются за рубеж. «Та же самая история по молибдену. По этим препаратам у нас нет зависимости, но есть большие планы на экспорт».
Затем Олег Кононов показывает нам одно из типичных изделий предприятия — «классику», генератор технеция. По сути это стеклянная трубка внутри массивной свинцовой оболочки, наполненная сорбентом, намертво связывающим молибден-99. Время его полураспада — всего 2,75 суток, потом он образует технеций-99m. В клиниках через трубочку прокачивают физраствор, он смывает технеций, оставляя молибден. Физраствор с соединениями технеция используют для диагностики онкологических и сердечно-сосудистых заболеваний с высокой точностью.
Кроме того, здесь будут делать препараты на самарии-153 (оксобифор), молибдене-99, йоде-131. Сюда же будут привозить актиний, к атомам которого на месте «прицепят» пептид, что позволит ему стать высокоточным препаратом, действующим лишь на раковые клетки.
Сложности «Карповки» не только в производстве не самых простых изотопов. Очень тщательной организации здесь требует и доставка: те же генераторы технеция перестают его нарабатывать (изотоп распадается) всего через две недели. Источники надо доставлять в клиники самолетами. Причем это относится сразу практически ко всем радиофармпрепаратам.
А чтобы иметь низкую себестоимость (массовое производство), без чего не обеспечить низких цен на них внутри страны, препараты надо будет еще и экспортировать. Поэтому весьма важна близость достраиваемого предприятия к аэропорту.
Успокоенные планами «Карповки» в смысле здоровья наших граждан, мы перемещаемся в Техническую академию «Росатома» в Обнинске. Еще на парковке становится ясно, что место непростое: есть электрозаправка на два «зарядных пистолета». Около них не видно электросамокатов, что не может не радовать, но нет и электромобилей. «А ею вообще пользуются?» — спрашивает один из журналистов, глядя на диковинку, редкую у московских вузов. «Да, как минимум один электромобиль здесь стабильно заряжается», — отвечает представитель «Росатома».
Пока некоторые коллеги в связи с этим увлеченно обсуждают купленный одним из них праворульный электромобиль, мы поднимаемся вверх. Учебное заведение уже не такое «режимное»: можно ходить с телефонами. Это существенно облегчает дело, поскольку приближается выступление в конференц-зале по проекту «Прорыв». Широко известному тем, что именно с ним связывает свое будущее корпорация «Росатом».
Представитель госкорпорации начинает с вроде бы очевидных фактов: население Земли растет, а с новыми источниками энергии все проблематично. СЭС и ВЭС не справляются и не справятся (о причинах мы уже писали), атомная энергетика рядом стран отвергается, а общий объем ее генерации растет крайне медленно. Углеродсодержащие топлива обеспечивают потребности людей в электричестве (20 процентов мирового энергопотребления), тепле (50 процентов) и транспорте (25 процентов), и в общем энергобалансе занимают более 80 процентов. Но их запасы не бесконечны, да и выбросы от них никуда не девались.
«Какая же энергетика нужна XXI веку?» — спрашивает выступающий. И отвечает: атомная, но такая, которая обеспечит, с одной стороны, максимальную безопасность, а с другой — цены, равные угольным ТЭС, а в перспективе — и газовым ТЭС.
С точки зрения «Росатома», все это обеспечивает проект «Прорыв». У него три основных компонента: БРЕСТ (Быстрый реактор естественной безопасности со свинцовым теплоносителем), «модуль» (мини-завод) по производству топлива для такого реактора и еще один мини-завод по утилизации отходов его работы. Теплоноситель у таких реакторов свинцовый, поэтому он не может выкипеть, как вода на «Фукусиме». Не может и загореться, как натрий в натриевом реакторе.
Конечно, новый подход создает и свои трудности: традиционное атомное топливо из оксида урана в жидком свинце будет всплывать (закон Архимеда), потому в «Прорыве» впервые в мире работают с топливом из нитрида урана и плутония (плотностью 14,3 тонны на кубометр). Освоение нового топлива вещь непростая, но есть и плюсы: в нитриде урана лучше нарабатывается плутоний. После семи-восьми лет работы в реакторе БРЕСТ отработавшее топливо идет на пристанционный завод, где из него извлекают и плутоний, полученный за это время.
«Прорыв» предполагает, что после заводов утилизации отработавшее топливо будет лишено основной части наиболее опасных компонентов. И после какого-то числа лет хранения на открытой площадке его остатки можно будет захоранивать на бывших урановых рудниках. Причем радиоактивность такого захораниваемого материала будет близка к тому материалу, который на этом руднике когда-то добыли.
Пуск первого демонстрационного реактора такого рода (пока на 300 мегаватт) намечен на 2029 год. Его уже строят в Томской области. Потом пойдут и полномасштабные БРЕСТы — по 1200 мегаватт, как ВВЭР. Оратор отмечает: и по материалоемкости этот реактор будет сравним с ВВЭР-1200.
В этом месте среди журналисты заметно оживились. Учитывая девять тысяч тонн свинца-теплоносителя в БРЕСТе на 300 мегаватт, активная зона получилась такой массивной, что у реактора даже нет корпуса, свинец будет налит во что-то типа громадной железобетонной ванны. Обеспечить материалоемкость на уровне ВВЭР в таких условиях — большое достижение.
Итогом всего «Прорыва» должна стать двухкомпонентная атомная энергетика. Первый по значению компонент — БРЕСТы, работающие на быстрых нейтронах и нарабатывающие плутоний из урана-238. Плутоний от них обеспечивает как работу новых БРЕСТов, так и реакторов на медленных нейтронах (ВВЭР). Урана-238, замечает выступающий, уже добыто столько, что всей планете его хватит на тысячи лет.
Кроме БРЕСТ-1200 и обычных ВВЭР в энергосистеме будущего «Росатом» видит еще и ВВЭР-С (со спектральным регулированием), и малые атомные энергоблоки. Попутно идут разговоры о постройке атомного реактора БН-1200 на натриевом теплоносителе. Сам выступающий, похоже, больше сторонник БРЕСТа: он отмечает, что натрий, в отличие от свинца, при контакте с воздухом или водой горит.
Кажется, и здесь за ситуацию можно быть относительно спокойным. Корпорация все еще ищет свой главный «реактор будущего» — вроде бы больше склоняется к свинцовым БРЕСТам, но и натриевый вариант, отличающийся более быстрой наработкой плутония, пока не отвергает. Окончательный выбор, похоже, будет сделан в ближайшее десятилетие.
Вслед за представителем «Прорыва» в том же конфренц-зале выступает ректор Технической академии «Росатома» Юрий Селезнев. Госкорпорация строит 39 реакторов за рубежом и еще семь в России. Это десятки тысяч человек персонала, которых требуется обучить. Преподавание иностранным слушателям в основном ведется на английском языке. А в близком будущем в связи с расширением атомного «похода» в Африку возможно обучение и на французском. Но, например, атомщики из Египта предпочли сначала выучить русский язык, чтобы постигать азы технологий «в оригинале».
В общем, несмотря на почти сто тысяч квадратных метров площадей Технической академии в Обнинске и филиалах в других городах, здесь планируется резкое расширение с учетом развития «Росатомом» новых экспортных технологий, причем с прицелом на иностранных специалистов.
С одной стороны, новости очень оптимистичные: в мире на сегодня вне России и Китая нет центров атомного обучения такого размаха. И причины понятны: организация строительства АЭС в западных странах после 1980-х серьезно просела, реакторы там строятся десятки лет, отчего очень дороги. В итоге их мало кто хочет, и массовой подготовки персонала просто нет.
С другой стороны, остаются вопросы. В самой России атомную энергетику в ближайшие десятки лет планируют нарастить с 19 процентов до 25 от общей генерации. Из мировой практики известно, что она может быть намного выше (до 75 процентов во Франции). Причем никакого вреда от этого (кроме несомненной пользы от снижения загрязнения воздуха) не наблюдается. Быть может, среди студентов Нью-Атомограда со временем станет больше и граждан России?
