Развитие альтернативных видов бизнеса в последнее время становится одним из приоритетных направлений для всех предприятий Топливной компании Росатома «ТВЭЛ». Электрохимический завод - не исключение. О планах предприятия в области общепромышленного производства рассказал главный инженер - первый заместитель генерального директора ЭХЗ Тимофей Шикерун.
- Тимофей Геннадьевич, говоря об общепромышленных направлениях деятельности Электрохимического завода, мы, прежде всего, имеем в виду производство стабильных и радиоактивных изотопов, которое развивается на предприятии уже несколько десятков лет. Есть ли в планах на 2013 год увеличение объемов производства изотопной продукции?
- Не совсем верно говорить об увеличении объемов производства изотопной продукции. Надо говорить о производстве изотопов в таких объемах и таком ассортименте, чтобы оптимально загрузить производственные мощности и при этом удовлетворить потребности рынка. Мы постоянно над этим работаем, и в 2013 году линейка нашей продукции значительно отличается от предыдущих лет. Тем не менее, в стоимостном выражении мы планируем прирост на 10-15 % против объемов 2012 года.
- За счет чего планируется такое увеличение?
- В этом году мы впервые выходим на рынок с новыми продуктами: молибден, обогащенный по стабильным изотопам молибден-98 и молибден-100. Оба эти продукта предназначены в качестве стартового материала для альтернативных (без использования мишеней из высокообогащенного урана) методов производства медицинского изотопа молибден-99. Только технология производства молибдена-99 из этих изотопов различна: в одном случае молибден-99 будет производиться из молибдена - 98 методом «захвата нейтронов» в реакторе, в другом из молибдена-100 с применением технологии на базе линейных ускорителей или циклотронов.
Впервые в 2013 году потребителю будет поставлен иридий, обогащенный стабильным изотопом иридий-191, в виде дисков. Он будет использован в качестве стартового материала для получения радиоактивного изотопа иридий-192, который применяется в источниках для проведения неразрушающего контроля сварных соединений.
Планируем увеличить производство цинка, обедненного по изотопу цинк-64. Сегодня на рынке потребления этого изотопа складывается удачная для нас конъюнктура. Прогнозируется увеличение спроса в 1,5 раза. В дальнейшем мы всерьез рассчитываем на внедрение этого изотопа в технологические процессы водоподготовки АЭС российского дизайна и заинтересованы в том, чтобы участвовать в комплектных поставках соединений цинка на эксплуатируемые и вновь возводимые Госкорпорацией «Росатом» АЭС, в том числе – зарубежные.
Также запланированы поставки изотопов железа и никеля, на которые после некоторого затишья на рынке вновь возрастает спрос.
- Будет ли изотопная продукция в таких объемах востребована на рынке? Кто будет основным потребителем – отечественные или зарубежные партнеры?
- К большому нашему сожалению, в течение ряда лет на экспорт поставляется около 80% объема изотопной продукции. Основные потребители – зарубежные фирмы в США и Западной Европе. Причины отсутствия спроса на изотопную продукции в России - это отсутствие финансирования научных программ и фундаментальных исследований в области физики; недостаточная заинтересованность бизнеса в создании инновационных продуктов, обладающих новыми потребительскими свойствами; «сырьевая» направленность экономики.
Изотопное производство ЭХЗ- Изотопная продукция Электрохимического завода использовалась в таких международных научных проектах, как определение числа Авогадро, исследование свойств безнейтринного двойного β-распада, регистрации солнечного нейтрино, изучении «темной материи» Вселенной. В каких глобальных научных проектах сейчас задействованы наши изотопы?
- Вы абсолютно правильно назвали основные направления использования наших изотопов. В настоящее время ведутся эксперименты в области исследования безнейтринного двойного бета распада с использованием произведенного ЭХЗ изотопа германий-76, который мы поставили в 2012 году для коллаборации MAJORANA, объединяющей ученых из США, Японии, Канады и России.
Лично мне кажется очень интересным еще одно направление - использование нашего изотопа кремний-28 для изготовления нового международного эталона массы (килограмм). Это важный международный проект. Нынешний эталон килограмма был изготовлен в 1889 году из платино-иридиевого сплава в виде цилиндра высотой и диаметром 39 мм. С тех пор он хранится в Международном бюро мер и весов в городе Севр близ Парижа. Были изготовлены также точные официальные копии международного эталона, которые используются как национальные эталоны килограмма – всего было создано 80 копий. Две копии международного эталона были переданы России. Они хранятся во ВНИИ метрологии им. Менделеева. Однако с течением времени масса эталона изменяется - по разным причинам за сто лет международный эталон килограмма теряет 3х10-8 своей массы.
В 2005 году была издана рекомендация Международного бюро мер и весов, одобряющая действия по разработке новых определений основных единиц, в том числе килограмма. Один из проектов называется «Internаtional Avogadro Coordination» и выполняется международной группой под эгидой Физико-Технического Федерального Ведомства Германии. Они намерены определить килограмм как массу определенного числа атомов изотопа кремния-28. Предполагается, что новый эталон будет изготовлен в форме идеального шара из монокристалла, выращенного из изотопа кремния-28. Не последнюю роль в этом процессе играет ОАО «ПО «Электрохимический завод». Наша задача - произвести исходный материал высокой степени изотопного обогащения по кремнию-28 и химической чистоты. Пока у нас все получается. Я не могу раскрыть все подробности этого проекта, но могу сказать, что в случае успеха имя нашего предприятия будет вписано в мировую науку крупными буквами - из нашего материала будет изготовлен новый эталон килограмма! А далее проект, надеюсь, принесет и коммерческие выгоды – многие страны захотят обладать копиями международного эталона, на которые понадобятся сотни килограммов исходного кремния-28.
- Тимофей Геннадьевич, не так давно было заявлено, что изотопную продукцию ЭХЗ планируется широко использовать в изготовлении медицинских препаратов. По этому поводу были даже дискуссии в блогосфере – высказывались предположения, что на ЭХЗ будут выпускать чуть ли не готовые таблетки. Это правда?
- Конечно же, выпуск готовых таблеток в привычном для нас с вами понимании в ближайшей перспективе не планируется. Речь идет, в первую очередь, о выпуске стартовых материалов в максимально подготовленной для облучения форме, которые будут использованы для получения радиофармпрепаратов. Удаленность предприятия от больших городов и крупных медицинских центров ядерной диагностики и терапии пока не позволяет всерьез рассматривать возможность производства препаратов на основе радиоактивных изотопов молибден-99, фтор-19 и других, широко применяемых в ядерной медицине. Это связано с тем, что эти радиоактивные изотопы имеют небольшой период полураспада, что удобно с точки зрения проведения процедур, но крайне неудобно с точки зрения производителя – ведь с момента облучения стартового материала он каждый час снижает свою активность и, соответственно, теряет пользу для диагностики и лечения. Пока препарат будет транспортироваться, храниться – его полезные свойства будут снижаться. Вдобавок транспортировка требует специальной упаковки, соблюдения дополнительных мер безопасности. Все это приводит к удорожанию материала и, как следствие, самой процедуры диагностики и лечения. Согласитесь, что это не помогает развитию ядерной медицины, за которой – будущее. Поэтому в этом направлении мы сосредоточим свои усилия на производстве стартовых материалов для облучения в максимально готовой форме и необходимого качества, чтобы потребителю нашей продукции не требовалось дополнительных операций по очистке, перетарке, переводу в иную химическую форму и так далее.
Второе направление, в котором мы планируем развиваться, связано с использованием стабильного изотопа углерод-13 в диагностических процедурах. В настоящее время самой известной диагностической процедурой с использованием этого изотопа является так называемый «дыхательный тест» для диагностики наличия в желудке бактерии Helicobacter pylori, которая приводит к развитию гастритов и язвенной болезни желудка. Проведенные исследования показали, что эта бактерия активно перерабатывает мочевину, разлагая ее на аммиак и диоксид углерода. Если мочевину пометить изотопом углерод-13, дать выпить раствор мочевины человеку, то количество углерода-13 в выдохе будет указывать, есть Helicobacter pylori или ее нет. Сейчас на Западе уреазный дыхательный тест в гастроэнтерологии признан «золотым стандартом». Мы в течение длительного времени производим и поставляем на рынок диоксид углерода, обогащенный изотопом углерод-13. Поэтому мы видим нашу задачу в переходе на следующую ступень технологического передела совместно с разработчиками технологии синтеза мочевины и поставщиками дыхательных тестов. Конечно, мочевина, меченная изотопом углерод-13, - это не таблетка, а отмеренная доза порошка, запечатанная в пластиковую пробирку, и не лекарство, а расходный материал для диагностики, но это уже близко к понятию «медицинский препарат», и мы сейчас обсуждаем возможности и необходимые условия для развития этого производства.
Кроме того, мочевина – не единственное химическое соединение, меченное углеродом-13, которое применяется в диагностических процедурах. Мы намерены осваивать синтез и иных соединений на основе производимого ПО «ЭХЗ» диоксида углерода.
Изотопное производство ЭХЗ- Планируется ли внедрение новых технологий на производстве изотопов?
- Основной принцип рыночно ориентированной компании – никогда не успокаиваться на достигнутом, всегда двигаться вперед. Поэтому поиск новых рынков сбыта и новых применений изотопной продукции ведется постоянно. Естественно, развитие техники и необходимость осваивать новые технологические переделы вынуждают нас обращать внимание на смежные и конкурирующие технологии.
Так, например, для повышения производительности производства изотопа углерод-13, о котором я рассказывал ранее, мы рассматриваем несколько вариантов применения физико-химических методов обогащения. Выбор будет сделан на основании сравнения технико-экономических показателей. Со временем, я думаю, новая установка сможет полностью обеспечить потребность рынка, а высвобождаемое газоцентрифужное оборудование будет задействовано в выпуске другой изотопной продукции.
Бесценный опыт, полученный в ходе работы по проекту «Килограмм-2» (создание нового эталона массы на основе кремния-28), о котором я тоже упоминал, указывает нам направление, в котором стоит развиваться – необходимо осваивать технологии ректификационной очистки веществ, пробовать силы в выращивании изотопнообогащенных кристаллов. Отсутствие опыта в этом направлении надо компенсировать за счет сотрудничества с признанными авторитетами в этой области как в России, так и за рубежом. Кстати, как выяснилось в ходе реализации проекта, монокристаллы на основе кремния-28 вполне могут заинтересовать специалистов в области ускорительной техники, в том числе российских научных центров. Зеркала для гамма-оптики (используемые для формирования лучей на выходе из циклотрона), изготовленные из кремния-28, способны обеспечить большую долговечность и лучшие свойства. Поэтому вопрос о сотрудничестве в данном направлении открыт.
Интересен нам и вопрос применения изотопа вольфрам-186 для производства медицинских генераторов «вольфрам-188 - рений-188». В своем докладе на заседании Комиссии по модернизации при президенте России 29 апреля 2010 года генеральный директор Госкорпорации «Росатом» Сергей Кириенко обозначил задачу увеличения доли РФ на рынке этого изотопа в числе приоритетных. Применение вольфрам-рениевых генераторов для терапии онкозаболеваний ставит перед нами задачу организации выпуска стартового материала для облучения из вольфрам-186 максимальной готовности.
И, наконец, перспективная тема – неодим-150 для научных исследований. В настоящее время разработка технологии получения данного изотопа находится на стадии НИОКР, занимаются разработкой признанные авторитеты в области синтеза химических соединений и разработки оборудования для газоцентрифужного разделения из ведущих научных организаций отрасли. По ряду причин я не могу раскрыть все подробности проекта, но могу сказать, что успешное решение сложных технических задач, связанных с разработкой этой технологии, открывает новые возможности для дальнейшего развития технологии разделения изотопов. И я очень рад, что есть решение о размещении промышленной установки для получения неодим-150 на площадке ЭХЗ.
- Еще один товар общепромышленного назначения – фтористоводородная кислота, получаемая при переработке обедненного гексафторида урана на установке «W-ЭХЗ». Находит ли сбыт эта продукция?
- Не только находит сбыт, но и продается в полном объеме, составляя ощутимую часть нашей выручки по неядерным бизнесам. Большая часть кислоты используется внутри контура Топливной компании. Основным потребителем является Чепецкий механический завод, который применяет кислоту в процессе переработки урана, а также в циркониевом производстве. И это логично: мы тем самым частично замыкаем фторный цикл в рамках предприятий Росатома, то есть запускаем фтор, полученный при переработке ОГФУ, снова в урановое производство. Наша продукция применяется и в других отраслях – нефте- и газодобыче, металлургии, травлении стекла. В ближайшей перспективе мы планируем расширение линейки выпускаемой продукции и выход на новые рынки сбыта. Перспективными нишами являются рынок концентрированной 70% фтористоводородной кислоты, а также рынок фасованной кислоты (бочки, канистры), ну и конечно, зарубежные рынки, где мы пока с данной продукцией не представлены.
- Есть ли в планах приобретение второй установки «W-ЭХЗ»?
- Да, действительно, такие планы есть. Более того, мы подготовили и направили в ТВЭЛ и Госкорпорацию необходимые документы для рассмотрения инвестиционного проекта по строительству второй установки «W» на ЭХЗ. Данный проект включен в программу развития предприятия.
- Зачем расширять достаточно небезопасное химическое производство?
- Вообще-то, строительство установки «W-ЭХЗ» – проект чисто экологический. Его цель – перевод потенциально опасного гексафторида урана в безопасную форму – закись-окись урана. А это вещество, пригодное для долговременного хранения, близкое по составу к природным урановым рудам. В дальнейшем планируется использование этого ценного сырья в реакторах на быстрых нейтронах.
Кроме того, эта французская технология переработки прекрасно себя зарекомендовала, как в самой Франции, где работают две таких установки, так и на ЭХЗ. С момента пуска 18 декабря 2009 года и до настоящего времени производство работает эффективно и безаварийно. Стоит заметить, что по этому же пути пошла и компания URENCO, которая планирует создание установки «W» в Англии. Так что в плане безопасности все в полном порядке.
Что касается расширения, то сегодня на действующей установке «W-ЭХЗ» мы можем перерабатывать только текущий объем ОГФУ, образующийся в процессе деятельности нашего предприятия. Для сокращения же накопленных складских запасов гексафторида и предлагается строительство второй установки «W-ЭХЗ».
После запуска в эксплуатацию узла ректификации ЭХЗ, помимо фтористоводородной кислоты, начал производить безводный фтористый водород. Планируется ли освоение новых товарных продуктов на базе этого производства?
Безводный фтористый водород – это ценное химическое сырье, востребованное рынком. Большую часть нашего БФВ потребляет гигант российской химической промышленности волгоградский «Химпром». Там БФВ идет на производство фторопластов различных марок, озонобезопасных фреонов и технических газов для микроэлектроники. Сам по себе этот продукт обладает рядом преимуществ по сравнению с кислотой – он менее агрессивен и более удобен и безопасен при перевозке, стоит гораздо дороже на рынке. Поэтому его реализация даже в качестве конечного продукта дает для ЭХЗ весомый коммерческий эффект, тем более, что он является побочным продуктом экологического проекта по переработке гексафторида урана. Перспективы же его дальнейшей переработки, получения новых товаров с большей добавленной стоимостью и большей ценой на рынке – это вопрос будущих проектов ЭХЗ. Работа в этом направлении уже началась, мы обобщили имеющуюся информацию и составили пул проектов, более детальная проработка которых начнется в самом ближайшем будущем. В их числе есть проекты по выпуску высокотехнологичных товаров на базе фтористых продуктов. Часть из них не производится в России и предназначена для зарубежных покупателей.
- Вы упомянули о том, что основные потребители этой продукции – зарубежные фирмы. Зачем производить в России товары, не востребованные в стране? Тем более что производство это – химически вредное?
- Многое из того, что производится на предприятиях «Росатома» – продукция уникальная, иногда не имеющая аналогов в мире. Поэтому создавая высокотехнологичные товары, пусть и не применяющиеся в России сегодня, мы наращиваем свои компетенции в передовых отраслях и становимся более конкурентоспособными на рынке. Недаром же «Росатом» называют одним из «локомотивов» российской экономики.