Научный
комитет Национальной премии в области будущих технологий «Вызов» присудил премию
2025 года в номинации «Инженерное решение» Михаилу Скупову и Алексею Глушенкову
(оба — АО «Высокотехнологический научно-исследовательский институт
неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара, Топливный дивизион
госкорпорации «Росатом»). Формулировка — «За создание технологии промышленного
производства нитридного ядерного топлива».
Работа ученых — это больше, чем просто инженерный успех. Они приняли участие в создании основы для перехода к атомной энергетике замкнутого цикла, способной обеспечить растущие потребности человечества в энергии на тысячелетия вперед.
Эффективное топливо для реактора на быстрых нейтронах должно соответствовать следующим требованиям: высокая плотность делящихся ядер – для эффективного взаимодействия с быстрыми нейтронами без замедлителя; высокая теплопроводность – для эффективного отвода тепла при высокой тепловой нагрузке; химическая совместимость с теплоносителем (обычно жидкий натрий или свинец/свинец-висмут) и материалом оболочки тепловыделяющего элемента (сталь); высокая температура плавления – для безопасности. Вариантов химической формы топлива, удовлетворяющих всем этим требованиям – три: металлическое, нитридное и карбидное. Российские исследователи, оценив все возможные параметры, остановились на нитридах урана и плутония (отсюда и аббревиатура: СНУП — смешанное нитридное уран-плутониевое топливо).
Под руководством Скупова и Глушенкова коллектив, включавший в себя представителей многих ведущих организаций отрасли, сумел пройти стадии лабораторного и экспериментального производства, на основе чего на Сибирском химическом комбинате был создан пилотный участок для отработки технологии полноценного промышленного производства СНУП-топлива. Затем было изготовлено и испытано более 1600 тепловыделяющих сборок с топливом нового типа. Коллектив смог обеспечить проведение дореакторных, реакторных и послереакторных исследований, и на основе их результатов разработать исходные данные для промышленного производства СНУП-топлива. Была достигнута глубина выгорания в 9 % тяжелых атомов, что было признано достаточным для обоснования проекта серийного твэла для реактора БРЕСТ проекта «Прорыв».
Торжественная церемония награждения лауреатов премии пройдет 19 декабря этого года в Москве.
Топливный дивизион госкорпорации «Росатом» (управляющая
компания – АО «ТВЭЛ») включает предприятия по фабрикации ядерного
топлива, конверсии и обогащению урана, производству газовых центрифуг, а также
научно-исследовательские и конструкторские организации. Являясь единственным
поставщиком ядерного топлива для российских АЭС, ТВЭЛ обеспечивает топливом в
общей сложности более 70 энергетических реакторов в 15 государствах,
исследовательские реакторы в девяти странах мира, а также транспортные реакторы
российского атомного флота. Каждый шестой энергетический реактор в мире
работает на топливе «ТВЭЛ». Топливный дивизион является крупнейшим в мире
производителем обогащенного урана, а также лидером глобального рынка стабильных
изотопов. В дивизионе активно развиваются новые бизнесы в области химии,
металлургии, технологий накопления энергии, 3D-печати, цифровых продуктов, а
также вывода из эксплуатации ядерных объектов. В контуре созданы отраслевые
интеграторы «Росатома» по аддитивным технологиям и системам накопления
электроэнергии. tvel.ru.
АО «Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара (АО «ВНИИНМ», г. Москва) — ведущий научно-исследовательский институт по разработке технологий ядерного топливного цикла и по проблемам материаловедения. Входит в состав Топливного дивизиона. На АО «ВНИИНМ» возложены функции Главного научного метрологического центра госкорпорации «Росатом». www.bochvar.ru.
Михаил Скупов родился в 1972 году. С 1997 года по настоящее время работает в АО «ВНИИНМ»: здесь он прошел путь от лаборанта до заместителя генерального директора. В 2020 году им получена Благодарность Президента Российской Федерации за заслуги в развитии атомной отрасли и многолетнюю добросовестную работу.
Алексей Глушенков родился в 1967 году. С 1992 года по настоящее время он работает в институте в следующих должностях: инженер-технолог, инженер-технолог I категории, начальник группы, заместитель начальника отдела, начальник отдела. Сейчас занимает должность главного эксперта. Благодарность Президента РФ за заслуги в развитии атомной отрасли и многолетнюю добросовестную работу была получена им в 2020 году.
Национальная премия в области будущих технологий «Вызов» учреждена в 2023 году по поручению Президента России. Она вручается за наукоёмкие разработки, обладающие значительным потенциалом для изменения жизни людей к лучшему и имеющие горизонт практического внедрения до 10 лет. У премии «Вызов» пять номинаций: «Перспектива» (вручается молодым учёным до 35 лет за научное достижение, повлиявшее на динамику развития науки и технологий), «Инженерное решение» (за важное изобретение и создание новой технологии), «Прорыв» (за исследование, позволившее решить важную научную или технологическую задачу), Discovery/«Открытие» (международная номинация для иностранных учёных и россиян, живущих за рубежом, – за важное открытие, повлиявшее на развитие мировой науки и технологий), «Учёный года» (за суммарный личный вклад и изменение ландшафта науки и технологий). Организатор и учредитель премии – Фонд развития научно-культурных связей «Вызов», соучредитель – Газпромбанк.
Проект «Прорыв» реализуется госкорпорацией «Росатом» и предусматривает создание
новой технологической платформы атомной энергетики на базе замкнутого ядерного
топливного цикла с использованием реакторов на быстрых нейтронах большой
мощности. Такая технология позволит исключить тяжелые аварии на АЭС, исключить
эвакуацию и отселение населения при возникновении аварий на энергоблоке, вырабатывать
электроэнергию без накопления облученного ядерного топлива и многократно
повторно использовать отработавшее ядерное топливо, что снимет проблему
ограниченности ресурсной базы атомной энергетики. В рамках проекта в городе
Северск Томской области на площадке Сибирского химического комбината
(АО «СХК») создается опытно-демонстрационный энергокомплекс (ОДЭК),
который позволит отработать технологии, продемонстрировать замыкание ядерного
топливного цикла и сделать первый шаг в построении атомной энергетики нового
поколения.
Преимущество реакторов на быстрых нейтронах — способность эффективно использовать для производства энергии вторичные продукты топливного цикла (в частности, плутоний). При этом, обладая высоким коэффициентом воспроизводства, быстрые реакторы могут производить больше потенциального топлива, чем потребляют, а также дожигать (то есть утилизировать с выработкой энергии) высокоактивные трансурановые элементы (актиниды). Реактор БРЕСТ-ОД-300 будет обеспечивать сам себя основным энергетическим компонентом — плутонием-239, воспроизводя его из изотопа урана-238, которого в природной урановой руде содержится более 99 % (в настоящее время для производства энергии в тепловых реакторах используется уран-235, содержание которого в природном уране — около 0,7 %). Внедрение таких технологий очень сильно повысит эффективность использования природного урана, при этом его доля в мировых запасах энергетических ресурсов составляет около 86 % (уголь — 8 %, нефть и газ — всего по 3 %).
Перед российской промышленностью стоит цель в кратчайшие сроки обеспечить технологический суверенитет и переход на новейшие технологии. Государство и крупные отечественные компании направляют ресурсы на ускоренное развитие отечественной исследовательской, инфраструктурной, научно-технологической базы. Внедрение инноваций и нового высокотехнологичного оборудования позволяет «Росатому» и его предприятиям занимать новые ниши на рынке, повышая конкурентоспособность атомной отрасли и всей российской промышленности в целом.
