В следующем году расходы на фундаментальные исследования вырастут более чем на 20%. На зарплат преподавателей фундаментальных дисциплин в 2025 году выделено около 5 млрд рублей – поддержка кадров в системе образования стала одна из ключевых государственных задач. Президент России Владимир Путин подчеркивает необходимость привлечения молодых специалистов, которые востребованы во всех сферах деятельности, включая образование.

Молодые ученые и преподаватели, а также дипломированные специалисты инициируют актуальные проекты, предлагают современные методики обучения, активно интегрируют образовательный процесс в деятельность реальных производств. Поддержку этим процессам оказывает и проект «Флагманы образования» (платформа «Россия – страна возможностей»): развивает профессиональное сообщество, поддерживает обмен опытом и лучшими практиками, способствует эффективности образовательной среды.

Многие компании, резиденты территорий опережающего развития в атомградах, также активно погружены в научную деятельность – это неотъемлемая часть высокотехнологичного бизнеса, ориентированного как на деятельность Росатома, так и на другие отрасли нашей экономики. Обзор проекта «Росатомград» – о примерах научной работы, которая проводится резидентами ТОР в ЗАТО и моногородах присутствия Госкорпорации.

Снежинск

Компания «Современные энергетические технологии», проектировщик электродвигателей на базе принципа альтернативного взаимодействия, проводит НИОКР по проектированию системы преобразования магнитной энергии в механическую. Работы в области создания электродвигателей на базе явления магнитного взаимодействия материалов ведутся специалистами резидента территории опережающего развития в атомграде Снежинск с августа 2023 года. Как отметил генеральный компании Алексей Латышев, интерес к этой сфере сотрудники «СЭТ» проявляли и раньше, а первые наработки были сделаны в период учебы в университете. Основной теоретический опыт в данной сфере был приобретен на занятиях кафедры «Приборостроение» Южно-Уральского государственного университета. Компания реализует инвестпроект по производству высокоэффективных современных электродвигателей на базе принципа магнитного взаимодействия. Продукция предназначена для высокотехнологичных отраслей промышленности, в том числе авиапрома.

Озерск

Ряд НИР проводится с использованием оборудования регионального центра облучательных технологий «Эра». Это Научные работы с ФГБУ «48 ЦНИИ» Минобороны России по изучению возможности применения гамма-установки для обеззараживания оборудования и имущества МО РФ, серия научных экспериментов по облучению плодово-ягодных культур селекции ЮУНИИСК с целью получения мутантных форм растений с хозяйственно-ценными признаками; научно-исследовательские разработки и обоснование вариантов переработки высокоактивных отходов сложного химического состава, работы по подбору режимов стерилизации медицинского оборудования и комплектующих, исследование возможностей лучевых технологий для модификации полимерных и иных материалов.

Радиационную стойкость сорбентов для извлечения цезия на «Эре» исследовали научные сотрудники «Маяка», ИФХЭ РАН, и ИХ ДВО РАН. Исследователи определили радиационно-химическую устойчивость сорбентов, используемых для извлечения цезия-137. Было изучено влияние поглощенной дозы на коэффициент распределения цезия-137, проведено материаловедческое исследование сорбентов (Ферсал, Клевасол, РФС-и, РФС-Ca). Радиационное воздействие на сорбент за счет сорбированного 137Cs имитировали облучением на гамма-установке «РТУ-3000». Установка снабжена источником гамма излучения на основе кобальта-60 с мощностью дозы 0,42 Гр/с. При облучении образцы сухих сорбентов массой 0,5 г помещали в стеклянные пробирки и закрывали резиновой пробкой со сквозным отверстием, для отвода образующихся газов. Облучение проводили без нагревания и перемешивания до накопления интегральной дозы 0,3; 0,6; 1,0; 1,5 и 2,0 МГр. В результате исследований была определена радиационно-химическая устойчивость сорбентов Клевасол, Ферсал, РФС-и и РФС-Ca. Установлено, что сорбенты достаточно устойчивы к воздействию ионизирующего излучения в условиях переработки РАО до поглощенной дозы 2 МГр.

Южно-Уральский научно-исследовательский институт садоводства и картофелеводства ведет научное сотрудничество с РЦОТ «Эра» по вопросам изучения влияния гамма-излучения на выживаемость и урожайность плодово-ягодных культур. В 2023 году изучалось влияние гамма-излучения на чёрную смородину: влияние различных факторов, в том числе радиации, на черную смородину изучала младший научный сотрудник И.Е. Кутенева. Заведующий отделом садоводства ЮУНИИСК, кандидат сельскохозяйственных наук Гасымов Ф.М. исследовал воздействие гамма-излучения на саженцы абрикоса, персика, сливы, груши и яблони. Приёмку опытов осуществлял заместитель директора по научной работе ФГБНУ УрФАНИЦ УрО РАН, доктор сельскохозяйственных наук Макаренко С.А. Им были даны рекомендации по селекции и сортоизучению плодово-ягодных культур в ЮУНИИСК.

Совместные исследования проводились с Министерством обороны РФ – оценивали инновационный метод обеззараживания и дезинфекции военного оборудования и обмундирования. Так, например, для некоторых видов имущества недопустимо вымачивание в пероксиде водорода. Метод лучевой стерилизации гарантирует их сохранность и работоспособность после обработки.

Новоуральск

Предприятие «Экоальянс» из Новоуральска (Свердловская область) – единственный в России поставщик автомобильных каталитических нейтрализаторов с замкнутым циклом производства, включающим проведение НИОКР. Устройство, расположенное в системе выпуска выхлопов, превращает вредные для экологии вещества в безопасные формы. В данной области в настоящее время выделяются три основные тенденции, формирующие направления исследований: переход от палладий-родиевых покрытий к платино-родиевым, замена продукции ушедших поставщиков из недружественных стран, и замена родия как наиболее дорогостоящего компонента катализатора. «Экоальянс» разрабатывает компоненты трёхмаршрутных катализаторов (главное направление новоуральского предприятия) на основе оксидных носителей. Это оксид алюминия Al₂O₃, оксид лантана La₂O₃ и/или оксид циркония ZrO₂ либо смешанный оксид CeZrO₂, содержащие платиновые металлы (платину, родий, иридий), предназначенные для выполнения экологических норм Евро-6 (c, d) автомобилями с бензиновыми двигателями. Палладий обычно используется в системах выпуска бензиновых двигателей внутреннего сгорания, а платина – в дизельных моторах.

НПО «Центротех»

Ряд высокотехнологичных продуктов, требующих научной поддержки, реализуется в Новоуральском НПО «Центротех» (входит в ТВЭЛ Росатома). Предприятие способно создавать установки для исследований — как для собственных нужд, так и для коллег по ТВЭЛ. Созданный в Центротехе масс-спектрометр МТИ‑350ГМ внесли в государственный реестр средств измерений. Масс-спектрометры используют для контроля качества продукции разделительных производств. Устройство «Центротеха» – единственная отечественная альтернатива зарубежным аналогам. МТИ‑350ГМ разработали в рамках отраслевой программы по импортозамещению. «Масс-спектрометр является единственным и обязательным оборудованием для контроля изотопного состава продукта обогащения урана на разделительных заводах. Украинский завод в городе Сумы, выпускавший этот тип аналитического оборудования во времена СССР, закрылся. На фоне усиливающихся санкционных ограничений приборы производства Германии и США с большой вероятностью будут недоступны, поэтому МТИ‑350ГМ по сути – единственная альтернатива для модернизации парка масс-спектрометрического оборудования разделительной отрасли. От предшественников МТИ-350ГМ отличается габаритами и «начинкой». Прибор значительно меньше иностранных аналогов, у него стильный дизайн, современное программное обеспечение и удобный интерфейс. Устройство обеспечивает высокую точность измерений, они выполняются круглосуточно и без участия оператора.

Разработка установок для получения водорода – также поприще для активных научных поисков Центротеха и всего ТВЭЛ в борьбе за энергоэффективность этих изделий. В основе электролизера – технология анионпроводящей матрицы собственной разработки НПО. Это ключевой элемент электролизных батарей. Такие электролизеры – оптимальные решения для солнечной и ветроэнергетики. Ресурсные испытания установки должны быть завершены в 2025 году. Для нужд водородной энергетики и накопителей энергии актуально развитие перфторированных ионообменных мембран. Высокая стабильность и функциональность перфторированных полимеров определяет их использование в бытовом, энергетическом секторе и для специальных задач. Задача, которую необходимо решить в ряде отраслей, не только в атомной, – это наладить производство мембран большей площади. Одна из актуальных тем – анодные материалы как для водородной энергетики, так и для других инообменных процессов. Получение таких материалов находится в сфере интересов ТВЭЛ.

Кроме технологии анионпроводящей матрицы, в «Центротехе» исследуют и разрабатывают технологию электролиза с использованием проточной щелочи, для крупнотоннажного производства водорода.

Также один из ключевых вопросов водородной энергетики – транспортировка и хранение водорода. С этой тематикой в НПО «Центротех» тоже работают: в 2023 году созданы опытные образцы баллонов сверхвысокого давления объемом 6,7 и 50 л на давление 700 атм. При изготовлении лейнера для баллона 6,7 л опробована технология 3D-печати. Все образцы успешно прошли испытания, выдержав предельную нагрузку с коэффициентом запаса 2,4. Такие баллоны идеально подходят для будущих транспортных применений, в том числе для системы электропривода на водородных топливных элементах и заправочных комплексов.

Заречный

Наука – неотъемлемая часть деятельности в компании «РОМЕТ», это резидент пензенского Заречного. Компания «Ромет» разработала уникальный коррозионно-стойкий материал и выпускает него детали, запчасти и комплектующие для машиностроителей. Среди заказчиков – в том числе ПО «Старт». Компания «Ромет» появилась в 2012 году и сразу стала резидентом фонда «Сколково». Ее основатели, предприниматели из Пензы, разрабатывали многослойные металлические материалы с высокой коррозионной стойкостью. По данным фонда «Сколково», ежегодно в мире из-за коррозии выходит из строя до 10 % оборудования и металлических конструкций. Даже сплавы, созданные под конкретные задачи, подвержены коррозии и механическому износу. Эту проблему специалисты «Ромета» предлагают решать, создавая многослойные материалы. В них между слоями металла находятся протекторы, обеспечивающие защиту основного материала за счет разницы электрохимических потенциалов. Свою технологию разработчики называют протекторной питтинг-защитой, она обеспечивает прочную структурную связь между слоями материала за счет сварки взрывом.

Еще один погруженный в НИОКР резидент ТОР «Заречный» – НИИ Биогенных технологий, который занимается фундаментальными и прикладными исследованиями в области фармакологии и биотехнологии, разработкой на их основе спектра принципиально фармацевтических препаратов, биологически активных добавок, а также сырья для фармацевтической и пищевой промышленности. Приоритетные направления деятельности института – разработка препаратов, нормализующих работу эндокринной, сердечно-сосудистой и мочеполовой систем, иммуномодуляторов и общеукрепляющих препаратов. Особое значение придается комплексным препаратам, снижающим акушерскую патологию и заболеваемость у новорожденных. В проекте задействовано новейшее лабораторное оборудование. Взаимодействие с вузами, в основном Пензенским государственным университетом, и предприятиями регионального медицинского кластера позволяет привлекать к научной работе выпускников и студентов, исследователей. Разработанные в НИИ БТ фармацевтические препараты, биологически активные добавки и сырье для фармацевтической и пищевой промышленности будут производиться на территории г. Заречного. С этой целью запланировано строительство фармацевтического комбината полного цикла. В основу планируемого предприятия заложены биотехнологии, полностью исключающие вредные выбросы, что делает его абсолютно экологически безопасным.

В 2024 году компания начала активно работать с онкологами. Областной онкологический клинический диспансер и НИЦ БТ заключили соглашение о проведении совместных научных исследований. Инновационные субстанции, разрабатываемые и выпускаемые Центром биогенных технологий, способны заменить ряд импортных препаратов. Специалисты онкологического клинического диспансера в ходе своих исследований с помощью современной аппаратуры будут оценивать эффективность и безопасность субстанций. По словам генерального директора Научно-производственного центра биогенных технологий Максима Кальянова, производство препаратов осуществляется на уровне нанотехнологий, а все компоненты сотрудники предприятия синтезируют самостоятельно, что позволяет им быть уверенными в качестве и эффективности. Заместитель председателя Законодательного Собрания Пензенской области, главный врач областного онкологического клинического диспансера, кандидат медицинских наук Антон Столяров отметил, что поддержка отечественных разработок в сфере здравоохранения крайне важна как для медицины в частности, так и для российской экономики в целом.

Северск

Резидент Северска «Аврора Кемикалс» в 2024 году выиграла грант Российского научного фонда по выполнению ориентированных и прикладных научных исследований в рамках стратегических инициатив Президента РФ. Компания представила проект создания лабораторного прототипа промышленной установки по синтезу гексафторэтана (фреон 116) фторированием этилена трифторидом кобальта. Процесс будет происходить в реакторе с динамическим слоем порошка. Из реакционной смеси будут получать гексафторэтан квалификации 5N. Также в Северске компания создет промышленное производство безводного фторида водорода из обедненного гексафторида урана мощностью до 18 тысяч тонн в год. Проект «Аврора Кемикалс» – это реализация разработанной в компании «Новые химические продукты» технологии производства безводного фторида водорода из обедненного гексафторида урана, обедненного по изотопу U-235 (ОГФУ). На сегодняшний день, обедненный гексафторид урана накоплен в Российской Федерации в количестве около 1 млн т. Долговременное хранение высокотоксичного коррозионно опасного ОГФУ может представлять угрозу для окружающей среды. Между тем, диоксид урана, один из продуктов переработки ОГФУ – это ценное сырьё для ядерного топлива будущего.

«Сибирский титан», один из крупнейших резидентов ТОР Росатома, планирует промышленное масштабирование технологии фторирования, разработанной в Томском политехе. Ее главная особенность – ​использование в качестве реагента не традиционных серной кислоты или хлора, а бифторида аммония. При сернокислотном методе образуется много отходов, солей серной кислоты. Хлоридный невыгоден высокими энергозатратами: промежуточный продукт, тетрахлорид титана, получают при температуре 900 °C. Кроме того, нужно оборудование из дорогих коррозионно-стойких материалов. Фтораммонийный метод позволяет в одну стадию выделить из ильменита тетрафторид титана и перевести его в форму диоксида титана. Метод не требует агрессивных реагентов и не приводит к образованию жидких или каких-либо других отходов. Примерно 95 % реагента можно регенерировать и возвращать в техпроцесс. В пользу фторидной технологии сыграло еще и то, что фтор применяют на конверсионном производстве на СХК. Есть инфраструктура и компетентный персонал. Специалисты комбината уже опробовали технологию на опытно-промышленной установке мощностью 125 т.

Северская компания «МК-Полимер» ведет разработку полимерных композиций – негорючих, электропроводящих и радиопоглощающих материалов, изделий на их основе. Налажен серийный выпуск силиконовых электропроводящих листов, прокладок, профилей, используемых в качестве уплотнителей корпусов приборов, соединителей, в волноводных СВЧ трактах для обеспечения электромагнитной совместимости. В стадии вывода в серию электропроводящей полимерной 3D-нити

Саров

Не погружаясь в тематику слишком глубоко, добавим, что огромное значение в развитии технологий 3d-печати, в чём преуспевает упомянутый выше «Центротех» – это исследование свойств материалов. По словам представителей ТВЭЛ, в рамках этого направления весьма важно понимать свойства материалов – от «сопромата» крупных конструкций и целых технических систем, до микро-масштаба и даже квантовых процессов. Это важно, например, для оценки перспектив 3d-печати изделий, работающих в условиях высокого радиоактивного излучения. Большую помощь в этом направлении окажет направление «Цифровое материаловедение», которое будут развивать в Сарове, в рамках деятельности НЦФМ. НТС Национального центра физики и математики одобрил создание направления научной работы «Цифровое материаловедение» в апреле этого года; НТС Росатома принял паспорт направления и утвердил его руководителей.

Внедрение фундаментальных разработок ученых Сарова имеет непосредственное отношение к возможностям территорий опережающего развития. По словам научного руководителя НЦФМ академика Александра Сергеева, необходимо, чтобы научные достижения, полученные на установках «мегасайенс» в ходе фундаментальных исследований, могли быть внедрены как в решение задач Росатома, так и при возможности переданы за пределы Госкорпорации. По его словам, один из мотивов развивать «Большой Саров» в том, чтобы создаваемый научный задел «опылялся» инвесторами и превращался в технологии и продукты. С инвесторами и предпринимателями можно разговаривать о кооперации, но люди и красивые идеи разбросаны по стране — поэтому и важно создать площадку, на которой все сгруппировано, есть работающие по тематикам люди, есть синергия между разными направлениями. Это и будет приманкой, чтобы приходить и инвестировать. Тогда и проявятся возможности трансфера знаний из закрытой в открытую науку. «Одно дело, когда коллеги из ВНИИЭФ в процессе выполнения очень сложных задач создают знания и оформляют РИДы (результаты интеллектуальной деятельности), а другое дело, когда они имеют возможность, что-то применив у себя, сбросить знания на инвестиционную площадку для получения инновационного продукта. Должна будет появиться такая площадка – пока есть лишь ее прообраз в виде технопарка», – говорит Александр Сергеев.

Ранее Александр Сергеев отметил важность механизмов опережающего развития для коммерциализации технологий, которые будут созданы в Сарове. «Мы ориентируемся на то,что механизмы территорий опережающего развития в ЗАТО помогут нам в коммерциализации технологий, – отметил Александр Сергеев в ходе пресс-конференции ТАСС, посвященной НФЦМ. – С одной стороны, в проекте участвует государство и крупнейшие компании. Но для создания малых и средних предприятий, которые будут развивать конкретные проекты, режим ТОР обязательно будет использоваться. Об этом говорит успешный опыт РФЯЦ-ВНИИЭФ по взаимодействию с компаниями-резидентами технопарка. Уверен, часть наших разработок мы сможем поместить в производства на территориях ЗАТО». Научный руководитель РФЯЦ-ВНИИЭФ Вячеслав Соловьёв дополнил этот тезис, добавив, что режим преференций – это одно из направлений развития, которое востребовано в том числе в проекте «Большой Саров», одобренном на государственном уровне. По его словам, в рамках этой программы Администрация Сарова руководство РФЯЦ ВНИИЭФ активно развивают сотрудничество с предприятиями, базирующимися на закрытой территории, привлекают их к реализации гражданских программ научного центра. Характерные примеры – центр компьютерного обучения, в котором проводится курс по программному пакету «ЛОГОС». Другой пример – вычислительный центр, через который внешним предприятиям организован доступ к вычислительным ресурсам ВНИИЭФ.

Краснокаменск

В ряду резидентов ТОР Росатома есть и уникальный пример, когда возможности преференций непосредственно использует градообразующее предприятие. Это ППГХО имени Славского, резидент «дальневосточной» территории опережающего развития, созданной в моногороде Краснокаменск. По словам директора по науке ППГХО, доктор технических наук Александра Морозова, ключевое направление исследований – подготовка к запуску рудника № 6. В отличие от опыта прежних десятилетий, предприятию предстоит работать с карбонатными рудовмещающими породами, тогда как исторически на комбинате перерабатывали руды алюмосиликатные. Их запасы в целом выработаны, поэтому и требуется реализовать проект добычи на руднике № 6. Он будет добывать карбонатные руды, и предстоит переход на технологию карбонатного вскрытия и переработки сырья. Должна быть полностью выстроена и освоена новая технология добычи и переработки этого рудного материала. Также требуется научное сопровождение горнопроходческих работ по новой системе добычи – обеспечение устойчивости выработок, последующая закладка и так далее. Потребуется новая технология переработки добываемого сырья, то есть научное и технологическое сопровождение всей производственной цепочки. Будет использоваться автоклавное вскрытие карбонатного сырья, дальше сорбция из пульпы и прочие операции, которые предшествуют получению нашего конечного продукта – закиси-окиси урана.

Также на предприятии исследуют и внедряют возможности для использования бедного и забалансового сырья, в том числе «наследия» из отвалов. Уже развернута переработка бедного и забалансового сырья методом кучного выщелачивания (это складирование добытой руды в кучи, обработка куч активным раствором серной кислоты для выщелачивания урана, его сбор и последующая переработка). Действующие рудники сегодня дают только бедное сырье, но освоение технологии кучного выщелачивания позволило расширить экономически целесообразную сырьевую базу. Без кучного выщелачивания можно было бы считать запасы алюмосиликатного сырья действующих рудников исчерпанными, но кучное выщелачивание позволило продлить жизнедеятельность рудников с получением урана из более бедного сырья. Для переработки забалансового сырья внедрили комплексную технологию, на сегодняшний день идет переработка накопленных отвалов. Технология заключается в сортировке сырья, получении более богатого концентрата и также последующей переработке методом кучного выщелачивания. На начало 2024 года переработано более 50% накопленных забалансовых отвалов, почти 4 млн тонн рудной массы. Это не только позволяет с приемлемой стоимостью получать урановую продукцию, но и снижать экологическую нагрузку на окружающую среду.

Сегодняшняя тенденция в мире – освоение комплексного подхода к разработке месторождений. Росатом стремится увеличить долю новых бизнесов, и ППГХО с помощью науки и технологий также видит возможность уйти от судьбы предприятия узкой направленности, выпускающего только урановую продукцию, к более широкому спектру деятельности. В ходе подготовки к переработке карбонатных руд проводятся НИР для оценки возможностей получения магнийсодержащих продуктов из карбонатного сырья после извлечения урана. Урансодержащие карбонатные породы рудника № 6 представлены в основном доломитами, которые насыщены магнием, и после извлечения урана можно переработать «хвосты», извлекая магний. Это даст дополнительную продукцию в виде магнийсодержащих компонентов, сократит отходы. Есть и другие возможности повысить рентабельность. Например, ученые ППГХО продвинулись в переработке отработанных ванадиевых катализаторов – это дорогостоящий компонент производства серной кислоты. На сегодняшний день получены образцы и опытные партии пентаоксида ванадия с качеством выше рыночного – более 99% основного вещества. Можно говорить о том, что при развитии этой технологии предприятие выйдет на безотходность в части катализаторов.