Обзор. Шаг за шагом — к реализации атомного нацпроекта
Новые национальные проекты – ключевые инструменты формирования будущего страны – стартовали в начале 2025 года. По сути, это программы и механизмы управления и контроля, планирования и реализации, с консолидацией действий власти, бизнеса, науки, институтов развития. Цели, которые должны быть достигнуты в национальных проектах, просчитаны до 2030 года и на перспективу до 2036 года. Они касаются в первую очередь социальной сферы – демографии, экологии, повышения благополучия жизни, улучшение делового климата, создания условий для самореализации каждого человека, цифровизация управленческих процессов, государственных сервисов, сферы услуг. Но не менее амбициозны задачи нацпроектов, связанных с техносферой, и именно к ним Росатом имеет непосредственное отношение. В эту повестку вовлечены и города присутствия, как в части градообразующих предприятий Росатома, так и тех средних и малых компаний, что работают на задачи Госкорпорации.
В начале 2025 года, когда стартовало большинство нацпроектов, Росатом подтвердил участие в реализации 11 из 19 утвержденных к тому времени. Генеральный директор компании Алексей Лихачев озвучил эту информацию в интервью телеканалу «Россия 24». «Уже утверждены 19 нацпроектов, и один из них – наш, «новые атомные энергетические технологии». Мы также принимаем участие в десяти проектах, касающихся технологического суверенитета и развития личности. Для нас это и большая честь, и, безусловно, огромная ответственность», – отметил Алексей Лихачев.
В нашем обзоре мы используем недавние публикации «Страны Росатом» и релизов, опубликованных на Атоммедиа.
Хоть немаленький, да свой
Ключевым и профильным для Госкорпорации является национальный проект технологического лидерства «Новые атомные и энергетические технологии». Его цель – обеспечение мирового лидерства в атомных технологиях, и технологический суверенитет в новых энергетических технологиях (в основном электрогенерация). Всего в «атомный» нацпроект входят 10 федеральных проектов. Пять из них касаются непосредственно атомной энергетики – «Новая атомная энергетика», «Экспериментально-стендовая база технологий двухкомпонентной атомной энергетики», «Специальные материалы и технологии атомной энергетики», «Серийная референтность АЭС большой и малой мощности», а также «Технологии термоядерной энергетики». Другие пять относятся к неатомным направлениям: «Новые технологии и производства литий-ионных и постлитиевых систем накопления электроэнергии», «Новое оборудование и технологии в электроэнергетике», «Новое оборудование и технологии в солнечной и ветрогенерации», «Новое оборудование и технологии для сжижения природного газа», и «Новое оборудование и технологии в нефтегазовой отрасли».
В числе ключевых мероприятий в рамках «атомного» нацпроекта прямое отношение к ядерному направлению имеют и сугубо практические и уже в целом отработанные задачи, и амбициозные проекты по созданию энергетики 4-го поколения, и «проект мечты» – термояд. К первой категории относится строительство новых блоков АЭС большой и малой мощности на Курской и Ленинградской АЭС. Задел для лидерства на среднесрочную перспективу, 4-е поколение реакторных систем – разработка технологий замкнутого ядерного топливного цикла и энергоблоков большой и средней мощности» (ввод энергоблока БРЕСТ-ОД-300, и модуля переработки 10 тонн в год ОЯТ быстрых реакторов). Также в мероприятиях – разработка технологий малой АЭС ШЕЛЬФ-М, строительство исследовательского реактора МБИР. Сопутствующая развитию всей отрасли прикладная задача – ряд НИОКР по разработке перспективных материалов для атомной промышленности; большую роль для этого направления сыграет ожидаемый реактор МБИР.
В термоядерном направлении, которое исторически остаётся в состоянии далёком от рынка, но по-прежнему вдохновляет мечты о неограниченной энергии – техническое перевооружение комплексов дополнительного нагрева плазмы и инженерных систем установки токамак Т-15 (Т-15МД), завершение реконструкции комплекса ТСП. Также это создание испытательных стендов для электрореактивных двигателей и мощного источника нейтронов. В развитии этого направления ключевая роль принадлежит Курчатовскому институту, ТРИНИТИ в Москве, и ядерному центру в Сарове.
Не ядерное, но электротехническое направление, критически значимое для всей электроэнергетики, и актуальное в том числе для атомной генерации – это создание испытательного центра высоковольтного электротехнического оборудования до 750 кВ, и освоение критически важных оборудования и технологий для ТЭК. Когда эти и другие цели нацпроекта будут достигнуты, количество наших зарубежных стран-партнеров должно вырасти до 75, уровень технологической независимости в области создания новых атомных технологий – 67%, в ТЭК – 90%.
Недолго запрягали и быстро поехали
В течение прошедших семи месяцев 2025 года Росатом сделал ряд важнейших шагов, касающихся решения поставленных задач.
На площадке Курской АЭС по состоянию на конец июля сооружается 130 объектов, трудятся более 10 тыс. работников из 23 подрядных организаций. Это первая площадка с реакторами нового поколения ВВЭР-ТОИ, повышенной безопасности и улучшенными технико-экономическими характеристиками, впрочем, основанными на решениях ВВЭР-1200 поколения III+. Физический пуск первого блока намечен на конец 2025 года, ведутся пусконаладочные работы. На блоке № 2 смонтировано основное оборудование первого контура, завершились сварка главного циркуляционного трубопровода, построена башенная испарительная градирня. Раньше срока выполнено бетонирование купола наружной защитной оболочки здания реактора. Получено разрешение Ростехнадзора на размещение блоков № 3 и 4. Подготовительные работы разворачиваются, первый бетон на блоке № 3 запланирован на конец 2025 года.
В Сосновом Бору идёт возведение блоков ВВЭР‑1200 поколения III+, которые позволят заместить выбывающие РБМК‑1000. Работа во многом ведется с опережением; на 25 объектах задействовано более 850 человек. Уже изготовлен комплект нижнего яруса внутренней защитной оболочки (ВЗО)блока № 3, специалисты готовятся приступить к сборке секций и последующему монтажу. До конца года установят «ловушку». Она на финальном этапе изготовления, и прибудет осенью. Добавим, что приближается старт стройки новых блоков АЭС в Десногорске Смоленской области – там до конца 2035-го года будут введены два блока поколения III+ с реакторами ВВЭР‑1200.
Кое-что поновее
На Кольской АЭС‑2 решено построить четыре блока по 600 МВт – об этом Алексей Лихачёв сообщил 1 июля в ходе визита в Полярные Зори Мурманской области. Эта станция станет площадкой для пилотных ВВЭР нового типа, со спектральным регулированием. Это более экономичный метод управления ядерной реакцией, основанный изменении водноуранового соотношения благодаря использованию вытеснителей воды и поглотителей нейтронов (одна из амбициозных задач – создание специфических твэлов и органов управления). Особенность установок ВВЭР-С – возможность участия в замкнутом ядерном цикле за счет применения вторичного уранплутониевого топлива. Это позволит достичь более рационального расхода делящихся материалов – как добытых в природе, где они всё-таки конечны, так и наработанных на других реакторах – которых уже накоплено много, и они могут ещё послужить.
Ещё один шаг в новых реакторных технологиях – старт работ по возведению блока № 5 с реактором БН‑1200М на Белоярской АЭС, в Заречном Свердловской области. Этот блок, базирующийся на длительном богатом опыте эксплуатации «быстрых натриевых», станет головным для двухкомпонентной ядерной энергетической системы. Конкурирующей ветви «БРЕСТ» с более безопасным, но тоже по-своему капризным свинцом надо будет пройти путь эксплуатации, совершенствований, поэтапного наращивания мощности. Эти задачи решаются – например, создан и испытывается циркуляционный насос для расплавленного свинца, но в работе всей технологии ещё предстоит убедиться. Тогда как для «натриевой» цепочки путь реакторов средней мощности уже пройден – начиная с БН-350 в Казахской ССР, затем работающего и сегодня БН-600, и успешно эксплуатируемого БН-800 – оба эти реактора успешно работают в Заречном Свердловской области. Эти, а также предусмотренные генеральной схемой новые реакторы на быстрых нейтронах с замкнутым ядерным топливным циклом обеспечат многократное использование ядерного топлива, снизят накопление радиоактивных отходов.
Актиниды, мы скоро расстанемся
Проблема ядерной реакции – образование минорных актинидов, которые мешают управлению реактором, и имеют высокую радиоактивность. Что касается переработки этих элементов, в июле этого года были сформированы основные технологические решения для создания жидкосолевого реактора – сравнительно компактной ядерной установки, которую создадут в Железногорске на ГХК. Следующая задача – создание технических проектов реактора и комплекса подготовки исходного топлива. По плану проектирование продлится до 2027 года.
Основной задачей технологии, которая относится к ядерным энергетическим технологиям IV поколения, станет дожигание минорных актинидов. Если уран и плутоний извлекаются из облучённого топлива и рециклируются в новое, то самое МОКС-топливо, что может работать и в тепловых, и в быстрых реакторах – то минорные актиниды «отравляют» реакцию, делают её трудноуправляемой, и при этом они крайне радиоактивны. Лучшее, что можно сделать – это сжечь их высокоэнергетическим нейтронным потоком. Это и произойдёт в жидкосолевом реакторе (можно использовать и быстрые, типа БН – но они более полезны для других целей: наработки нового топлива, выработки энергии).
Важнейшее, инновационное отличие жидкосолевого реактора – отсутствие ТВЭЛ, которые со времён Обнинской АЭС воспринимаются как основа активной зоны. В жидкосолевом реакторе активная зона гомогенна, это расплав солей делящихся элементов. В ЖСР делящийся материал в форме трифторида плутония с добавками фторидов минорных актинидов будет растворяться в расплаве солей на основе фторидов бериллия и лития. В Институте им. Бочвара уже созданы исследовательские установки для получения фторидов трансурановых элементов и отработки технологии переработки ОЯТ. Технологию получения трифторидов плутония и нептуния ученые уже проверили, на очереди америций. Если из хранения будут удалены минорные актиниды с периодом полураспада от 415 лет (америций) до почти миллиона лет (нептуний), то не нужно будет заботиться дорогостоящем подземном захоронении. В ЖСР они превратятся в радионуклиды с полураспадом до 50 лет (стронций, цезий и лантаниды). Те из нас, кто привержен здоровому образу жизни и соблюдает технику безопасности, имеют хорошие шансы увидеть исчезновение половины этих будущих короткоживущих актинидов, сохраняемых компактно и благодаря проверенным технологическим решениям – например, в стеклянных матрицах.
Разделяй и властвуй
Чтобы обеспечить выделение из облучённого топлива урана и плутония как ценных компонентов, и минорных актинидов, 25 июля в Железногорске на ГХК введен в эксплуатацию второй комплекс Опытно-демонстрационного центра (ОДЦ) по переработке отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).
Мощности опытно-демонстрационного центра по радиохимической переработке ОЯТ расширяются последовательно. В 2015 году был сдан первый пусковой комплекс ОДЦ, представляющий собой цепочку исследовательских горячих камер с аналитической лабораторией, где выполняются научные исследования по проверке технологии переработки ОЯТ и обращению с РАО. Второй комплекс, сданный на днях, уже является промышленным модулем. Его ключевой задачей, кроме переработки ОЯТ, является масштабирование и проверка оборудования, для проектирования завода по переработке ОЯТ большой мощности – заявленного в нашем «атомном» нацпроекте, на 1000 т в год. Вторая же очередь ОДЦ, после выхода на проектную мощность, сможет перерабатывать порядка 200 тонн ОЯТ в год. Но с учетом возможностей по переработке производственного объединения «Маяк» (Озёрск) и запланированных новых производств (в том числе Северск – ОДЭК для переработки топлива строящегося реактора БРЕСТ), это позволит России обеспечить старт работы энергосистем IV поколения в ближайшие 15 лет.
В целом, именно на ГХК складывается полноценный кластер по переработке топлива, который дополнит опыт радиохимической работы. В Железногорске создана инфраструктура по обращению ОЯТ – комплекс «мокрого» и «сухого» камерного типа хранилищ, которые обслуживают весь парк реакторов «тысячного класса»: ВВЭР-1000 (Балаковская, Нововоронежская, Ростовская и Калининская АЭС) и РБМК -1000 (Ленинградская, Курская и Смоленская АЭС). Комплекс «сухого» хранилища не имеет аналогов в мире: он автономен, работает на принципах естественной безопасности, основанных на законах физики и не зависящих от человеческого фактора. Водоохлаждаемое («мокрое») хранилище отвечает повышенным требованиям к безопасности и сейсмоустойчивости, предъявляемым к объектам атомной отрасли.


