РАН и Росатом: «термоядерное» сотрудничество
В 2019 году Российская академия наук и Госкорпорация «Росатом» подписали Соглашение о сотрудничестве для проведения совместной научно-технической и инновационной деятельности, в том числе в области термоядерных и плазменных технологий. О результатах совместной работы РАН и Росатома рассказал директор направления научно-технических исследований и разработок Госкорпорации «Росатом» Виктор Ильгисонис.
Виктор Игоревич, у Росатома большая сеть собственных авторитетных научно-исследовательских центров. Почему было принято решение подключить академию наук к реализации «атомного нацпроекта»?
Ответ кроется в самом вопросе. Комплексная программа «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в Российской Федерации на период до 2024 года» (КП РТТН) приравнивается к национальным проектам как по форме финансирования, управления, строжайшей отчетности, так и по сути – масштаб задач, широта охвата и, самое главное, значимость ожидаемых результатов – как для науки, так и для прикладных задач в сфере технологического развития, не только и не столько собственно атомной отрасли, сколь целого ряда смежных отраслей. Академические институты не просто «подключены» к достижению этих результатов, они являются ключевыми исполнителями по целому ряду мероприятий программы. Разрабатывая и реализуя КП РТТН, мы исходили не из ведомственных, а из национальных интересов. Росатом при этом выступает в качестве руководителя-координатора работ, тогда как куратором всей программы и федеральных проектов в ее составе является Заместитель Председателя Правительства Российской Федерации А.В. Новак.
Какие научные институты РАН задействованы в выполнении федерального проекта «Термоядерные и плазменные технологии»? Какие задачи стоят перед ними?
Все академические институты, исторически причастные к проведению термоядерных исследований, вовлечены в выполнение указанного федпроекта. Дело в том, что разные научно-исследовательские организации нашей страны обладают уникальными, невосполнимыми в случае потери компетенциями. Если завтра, предположим, Институт прикладной физики РАН перестанет разрабатывать лучшие в мире гиротроны, то никакая другая организация в России в обозримое время этого сделать не сможет, даже при интенсивной финансовой поддержке. Если Институт ядерной физики им Г.И. Будкера СО РАН не будет создавать лучшие в мире инжекторы быстрых нейтральных атомов, их нечем будет заменить. И таких примеров много. Поэтому одна из миссий нашего федерального проекта – сохранить эти компетенции на российской земле и вывести их на новый технологический уровень. Так, в рамках данного федерального проекта Физико-технический институт им. Иоффе РАН отвечает за тематику ионно-циклотронного и нижнегибридного нагрева плазмы и безындукционной генерации тока, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН – за разработку инновационной технологии синтеза микро- и наночастиц в микроволновом разряде. Наряду с разработкой новой техники мы, разумеется, предполагаем проведение текущих физических исследований на существующих установках и получение новых научных результатов. Институт проблем безопасного развития атомной энергетики РАН возглавляет работы по развитию законодательной и нормативной базы в области использования атомной энергии, включая новые типы установок, термоядерные и гибридные системы.
Соглашение о сотрудничестве РАН и Росатома было подписано в 2019 году, в 2020 году стартовала Комплексная программа РТТН. Каких результатов уже удалось достичь за это время в рамках сотрудничества?
Подписи под соглашением о сотрудничестве поставили президент РАН Александр Сергеев и генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Алексей Лихачёв. Глава РАН Александр Сергеев оказал и продолжает оказывать неоценимую поддержку проекту как в организационном плане, так и личным участием, курируя вместе с академиком С.Г. Гараниным направление «Физика высоких плотностей энергии» и лично читая специализированный курс лекций слушателям МГУ – Саров. Соглашение носит весьма широкий характер и охватывает не только взаимодействие в области науки, научно-технической и инновационной деятельности, но также и в области формирования и реализации единой государственной научно-технической политики, структурных преобразований научно-технической сферы, развития международного научно-технического сотрудничества.
Если говорить конкретно о ходе реализации мероприятий КП РТТН, то мне приятно сообщить, что эта программа – один из немногих нацпроектов, исполняемых сегодня на 100 %. Это очень непростой результат. Судите сами: в прошлом году отчетных событий – так называемых контрольных точек – только по федеральному проекту в области термоядерного синтеза было 110, в этом году – в полтора раза больше. И большинство из них завязаны на широкую кооперацию.
В качестве другого весьма показательного примера позитивного взаимодействия хотел бы отметить проект НЦФМ – Национального центра физики и математики, создаваемого сегодня по инициативе Росатома на базе Российского федерального ядерного центра Всероссийского научно-исследовательского института экспериментальной физики совместно с Минобрнауки России, РАН, МГУ им. М.В. Ломоносова и НИЦ «Курчатовский институт». Задача поставлена более чем амбициозная: создать новый научный центр и учебное заведение, обеспечивающие подготовку научных кадров высшей квалификации и проведение исследований по самым современным направлениям фундаментальной науки, в том числе в интересах ядерной отрасли. В кратчайшие сроки была организована работа филиала МГУ им. М.В. Ломоносова, создан научно-технический совет НЦФМ под председательством академика Б.Ю. Шаркова и чл.-корр. О.С. Нарайкина, сформирована программа научных исследований по 10 базовым направлениям, кураторами которых стали члены РАН. Отмечу, что текущая работа НЦФМ сопровождается знаковыми мероприятиями, весьма заметными на нашем научном ландшафте. Только в этом году проведена конференция по направлению «Экспериментальная лабораторная астрофизика» под председательством академиков Л.М. Зелёного и Е.А. Мареева, состоялись школы молодых ученых по нейтринной физике (под руководством академика И.И. Ткачёва и чл.-корр. Л.В. Григоренко), по проблемам физики ускорителей (под руководством академика Б.Ю. Шаркова и чл.-корр. Н.В. Завьялова); до конца года планируем организовать еще 3 подобных школы: по лазерной физике, суперкомпьютерному направлению и по физике экстремального состояния вещества.
В рамках КП РТТН было запланировано обновление материальной базы и инфраструктуры термоядерных исследований в институтах РАН. На данном этапе удалось реализовать эту задачу?
К сожалению, не все планы воплощаются в жизнь так быстро, как нам бы хотелось. Финансовые ограничения и неподготовленность строительной документации сделали невозможным выполнение мероприятий по реконструкции и обновлению экспериментальной инфраструктуры термоядерных исследований в институтах РАН в период до 2024 года. Рассчитываем реализовать их в полном объеме в 2025 – 2030 годах, поскольку действие КП РТТН должно быть продлено на этот период в соответствии с Указом Президента Российской Федерации от 14 апреля 2022 г. № 202.
КП РТТН и, в частности, федеральный проект по термоядерным и плазменным технологиям, предусматривает создание научных установок «мегасайнс». В создании каких установок участвуют институты РАН? Какие результаты в этом направлении есть на сегодняшний день?
Должен вас разочаровать: КП РТТН не предусматривает создание установок класса «мегасайенс» в точном смысле слова. Перечень таких установок, сооружение которых на территории нашей страны было признано целесообразным, был одобрен Правительственной комиссией по высоким технологиям и инновациям. На сегодня их статус следующий: высокопоточный исследовательский реактор ПИК (НИЦ «Курчатовский институт» – ПИЯФ) построен и вводится в энергетический режим, завершается строительство ускорительного комплекса NICA (ОИЯИ), в рамках федеральной научно-технической программы развития синхротронных и нейтронных исследований и исследовательской инфраструктуры сооружается установка СКИФ – Сибирский кольцевой источник фотонов (Институт катализа имени Г. К. Борескова СО РАН) и прорабатывается проект рентгеновского комплекса СИЛА (НИЦ «Курчатовский институт» – ИФВЭ), включающего перспективный синхротрон и лазер на свободных электронах. Целесообразность сооружения ускорительного комплекса со встречными электрон-позитронными пучками (Супер чарм-тау фабрика) и Центра исследований экстремальных световых полей (ЦИЭС) сегодня обсуждается в увязке с развитием НЦФМ. Проект «Игнитор» (токамак с сильным магнитным полем) задумывался как совместный российско-итальянский проект, но сегодня в Италии сделана ставка на сооружение национальной установки DTT. В этой связи в рамках действующей кооперации с институтами РАН и НИЦ «Курчатовский институт» мы начали инициативную проработку собственного уникального проекта – токамака с реакторными технологиями (ТРТ) с магнитной системой на базе высокотемпературных сверхпроводников – и, реализуя федеральный проект по термоядерным и плазменным технологиям, уже готовим под ТРТ объекты инфраструктуры. В случае поддержки со стороны Правительства, рассчитываем приступить к сооружению ТРТ с 2025 года. Кстати, выполняем также и задельные работы, необходимые для реализации концепции Центра исследований экстремальных световых полей (ЦИЭС). Так что если говорить неформально, то по масштабам задач токамак ТРТ вполне отвечает формату установок класса мегасайенс – кстати, в той же мере, что и многофункциональный исследовательский реактор на быстрых нейтронах (МБИР), сооружаемый в рамках федерального проекта «Экспериментально-стендовая база» КП РТТН.
Еще одно направление, где РАН и Росатом реализуют соглашение о сотрудничестве – разработка и создание новых материалов с заданными свойствами. Расскажите о ключевых достижениях в этой области. Как здесь вам помогает академическая наука?
Эта тема крайне важна и заслуживает отдельного рассказа. Но если говорить о все той же КП РТТН, то в ее составе реализуется федеральный проект «Разработка новых материалов и технологий для перспективных энергетических систем», научным руководителем которого является профессор А.В. Дуб. Это многоплановый проект, включающий как технологические разработки для реакторов 4-го поколения, так и создание материалов, способных работать в новых эксплуатационных условиях. Так же, как и для выполнения федерального проекта по термоядерным и плазменным технологиям, используется сотрудничество и с институтами РАН, и с организациями НИЦ «Курчатовский институт», и с различными университетами. Под руководством членов-корреспондентов РАН А.А. Ковалишина и А.С. Орыщенко ведется обоснование условий эксплуатации материалов для перспективных водо-водяных реакторов, Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН во главе с профессором Ю.П. Зайковым исследует свойства расплавов солей и влияние окислительно-восстановительного потенциала на их коррозионную активность, Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова РАН (член-корреспондент В.С. Комлев) проводит разработку новых материалов для постоянных магнитов, обеспечивающих снижение себестоимости не менее чем на 20 % при сохранении целевого уровня свойств. По направлению исследований экстремального состояния вещества работают Институт проблем химической физики РАН и Федеральный исследовательский центр химической физики РАН во главе с академиком С.М. Алдошиным и членом-корреспондентом И.В. Ломоносовым; вопросы прогнозирования динамических процессов при высоких плотностях энергии в технологиях атомной энергетики исследуются в Объединенном институте высоких температур РАН (академик О.Ф. Петров).
Во взаимодействии с РАН и АО «Юматекс» в качестве головного индустриального партнера подготовлена комплексная научно-техническая программа полного инновационного цикла (КНТП) по разработке новых композиционных материалов. Эта КНТП прошла все этапы обсуждения и согласования, и на текущий момент находится на этапе актуализации по поручению Правительства РФ. Программа предполагает обеспечение технологического суверенитета по всему циклу – от исходных компонентов до технологического оборудования производства и утилизации.
Источник: Российская академия наук
