16 марта 2021

Уникальные эпизоды из 65-летней истории НИИ атомных реакторов

Страна Росатом

В марте отмечает отметил 65-летие Научно-исследовательский институт атомных реакторов. НИИАР прошел путь от «почтового ящика 30», затерянного в мелекесских лесах, до государственного научного центра и международного центра исследований под эгидой МАГАТЭ в области реакторных испытаний, реакторного материаловедения, радиохимии, топливных циклов, разработки инновационных видов ядерного топлива и материалов, производства радионуклидов на основе наукоемких технологий.

15 марта 1956 года вышло постановление Совета Министров СССР «О строительстве в Мелекессе опытной станции для испытания новых ядерных котлов суммарной мощностью 200 МВт». Отряд атомщиков прибыл в Мелекесс в ноябре 1957 года. Первой исследовательской ядерной установкой на площадке стал реактор СМ. В 1959 году опытную станцию переименовали в Научно-исследовательский институт атомных реакторов. В 1972 году ­Мелекесс стал ­Димитровградом.

Сегодня на площадке института — исследовательские реакторы пяти типов и комплекс уникальных радиохимических установок, обеспечивающих обращение с высокоактивными материалами. Производится широкая линейка изотопов. Некоторые, например изотопы редких трансурановых элементов, в России могут делать только в НИИАР. Там же сооружается самый мощный в мире многоцелевой быстрый исследовательский реактор МБИР и полифункциональный радиохимический комплекс. Виброуплотненное урановое оксидное топливо для БОР-60 производят буквально в двух шагах от реактора. Делают урановый гранулят, засыпают в твэлы и уплотняют до нужной кондиции, после топливные элементы комплектуют в ТВС. На этом же участке будут делать топливо для реактора МБИР.

Октябрь 1961 года

Выведен на проектную мощность реактор СМ. Занимает лидирующие мировые позиции по плотности потока нейтронов, может нарабатывать трансплутониевые элементы: изотопы калифорния высокой удельной активности для медицинских целей, америция, кюрия, берклия, эйнштейния. Модернизировался несколько раз, последняя реконструкция завершена в 2020 году.

Сентябрь 1963 года

Закончено строительство горячей материаловедческой лаборатории. Комплекс защитных камер позволяет проводить полный цикл исследований любых материалов после облучения в реакторах, в том числе полномасштабных ТВС реакторов ВВЭР, РБМК и БН.

Октябрь 1965 года

Введена в строй ВК-50 — ​первая и единственная в России реакторная установка с корпусным водо-водяным кипящим реактором, естественной циркуляцией теплоносителя и подачей пара непосредственно из реактора на турбину. Несколько раз модернизировалась, действующая лицензия на эксплуатацию — ​до 2025 года.

Декабрь 1966 года

Пуск реактора МИР. 11 петлевых экспериментальных каналов подключены к автономным петлевым установкам с разными типами и параметрами теплоносителя. В реакторе проводят экспериментальную отработку новых конструкций ТВС для действующих энергетических и инновационных реакторов, ресурсные эксперименты и уникальные испытания топлива в условиях аварийных ситуаций и переходных режимов.

28 декабря 1969 года

Ввод в эксплуатацию БОР-60 — ​единственного в мире действующего исследовательского реактора на быстрых ­нейтронах с натриевым теплоносителем. На установке проверяют проектные и конструкторские решения для реакторов на быстрых нейтронах. Эти исследования помогли разработать, спроектировать и построить энергетические установки БН-350, БН-600 и БН-800. Сейчас реактор работает на получение данных для проектирования БН-1200 и БРЕСТ-ОД-300 и создания топлива для них.

И НЕМНОГО КОСМОСА

В 2014 году модуль «Фила» космического зонда «Розетта» впервые в истории высадился на трехкилометровое ядро кометы Чурюмова — Герасименко. Исследовать грунт помогал альфа-протонно-рентгеновский спектрометр с альфа-источником на основе кюрия-244, разработанный и произведенный в отделении радионуклидных источников и препаратов НИИАР. Сенсацией стало обнаружение на комете воды, глицина и других сложных органических соединений.

Декабрь 1990 года

Создано отделение радионуклидных источников и препаратов. Освоено производство радиоактивных препаратов на основе 20 радионуклидов и более 150 типов источников ионизирующего излучения. Радиоактивные препараты в основном используются как сырьевой материал для изготовления лекарственных средств, а источники широко применяются в промышленности (неразрушающий контроль) и в медицине. Благодаря уникальной возможности накапливать в реакторе и выделять далекие трансурановые элементы ученые и инженеры отделения принимают самое активное участие в экспериментах по открытию новых элементов таблицы Менделеева.

Сентябрь 2015 года

Заливка первого бетона в фундамент реактора МБИР. Он станет самым мощным из действующих, сооружаемых и проектируемых исследовательских реакторов в мире — тепловая мощность установки с натриевым теплоносителем составит 150 МВт. Уникальные технические характеристики реактора позволят решать широкий спектр научных задач. При этом исследования на МБИРе по сравнению с ныне действующими реакторами будут в несколько раз быстрее.

Сентябрь 2016 года

Присвоение НИИАР статуса международного центра исследований (International Centre based on Research Reactors, ICERR) под эгидой МАГАТЭ. Такие центры по соглашению, заключенному при содействии агентства, предоставляют экспериментальную базу зарубежным партнерам. Статус ICERR имеют всего шесть организаций в мире. Чтобы получить его, НИИАР прошел аудит: инспекционная комиссия МАГАТЭ оценила экспериментальные возможности, организацию работы с заказчиками и инфраструктуру Димитровграда.

Июль 2019 года

Специалисты института изготовили и облучили до высочайшего уровня активности уникальный источник искусственных нейтрино на основе хрома-51. Работа выполнена в рамках международного научного эксперимента в области нейтринной физики BEST, который проводит Институт ядерных исследований РАН. Цель эксперимента — поиск новой элементарной частицы, стерильного нейтрино.

ДРАГОЦЕННЫЙ БИЗНЕС

С 2005 года НИИАР обрабатывает топазы.

«Режим облучения мы выводили экспериментально, — ​рассказывает начальница участка радиационного окрашивания минералов реакторного исследовательского комплекса Антонина Ларина. — ​Сложность в том, что не бывает двух одинаковых кристаллов. Они различаются по размеру, водонасыщенности, видам и концентрации примесей. При повышении температуры те же примеси могут привести к тому, что окраска будет неравномерной. Нужно было разработать на базе нашей реакторной установки РБТ-10/2 устройство, которое бы обеспечивало качественное окрашивание топазов. После многочисленных экспериментов нам это удалось».

Владимир Цыканов, первый научный руководитель реактора СМ, директор НИИАР в 1973–1989 годы:

— Как быстро бежит время. Кажется, еще вчера по инициативе Игоря Васильевича Курчатова мы, желторотые, под руководством генератора научных идей в области ядерных реакторов Савелия Моисеевича Фейнберга начали разрабатывать физическую схему сверхвысокопоточного исследовательского реактора СМ. 13 июля 1958 года группа геодезистов и сотрудников института в дремучем лесу определила точку левого угла здания будущего реактора. По обычаю предков в честь этого события была принесена жертва — ​за отсутствием добровольцев первая попавшаяся лягушка. Прошло много лет. НИИАР вырос в один из крупнейших научных центров с многонаправленной научной тематикой в области развития ядерной энергетики, реакторного материаловедения, ядерного топливного цикла и других ядерных технологий. В целом научный и технологический вклад института в эти направления весьма весом. Достаточно, например, сказать, что трудно указать материал, который попал бы в ядерный реактор, минуя испытания и исследования в НИИАР.

Александр Тузов, директор ГНЦ «НИИАР»:

— На протяжении десятилетий НИИАР уверенно занимает лидирующие позиции в России и в мире в области сложных комплексных реакторных и послереакторных материаловедческих исследований, а также производства радионуклидов с высокой удельной активностью. За последние пять лет коллектив института не только реализовал ряд проектов, обеспечивающих научное и технологическое лидерство страны, но и продолжает разработку передовых технологий ЗЯТЦ. В основе успеха отечественной атомной отрасли в целом и института в частности — ​патриотизм, творческое горение и исключительная ответственность всех участников: от высших руководителей до непосредственных исполнителей. Уверен, что современное поколение ученых и инженеров НИИАР достойно продолжит дело своих предшественников. Впереди у нас еще много нужной и интересной работы.