Председатель НТС «Росатома» академик РАН Георгий Рыкованов представил главные научные результаты госкорпорации за 2022 год.
ЛАЗЕРНЫЕ И ПЛАЗМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
В саровском ядерном центре сооружается самая мощная в мире лазерная установка для экспериментов по управляемому термоядерному синтезу с инерциальным удержанием плазмы. В прошлом году введен в опытную эксплуатацию многоцелевой исследовательский комплекс установки: два модуля по восемь каналов. «Специалисты «Росатома» знают, как зажечь термоядерную мишень, и последовательно работают над технологиями, которые для этого необходимы», — сказал Георгий Рыкованов.
Есть успехи и в магнитном термоядерном синтезе. На площадку сооружения международного реактора ИТЭР поставлена российская сверхпроводниковая полоидальная катушка PF-1. А всего в 2022 году из России во Францию отправлено 48 трейлеров с оборудованием для ИТЭР. В ТРИНИТИ на установке Т-11 провели ряд экспериментов в обоснование жидкой литиевой защиты для первой стенки перспективных токамаков. «Доказано, что такая система работает», — подытожил академик Рыкованов.
НОВЫЕ МАТЕРИАЛЫ
Здесь Георгий Рыкованов отметил разработку толерантного, устойчивого к авариям, ядерного топлива. На втором блоке Ростовской АЭС продолжается опытно-промышленная эксплуатация тепловыделяющих сборок с твэлами толерантного типа (оболочки из сплава Э110 с покрытием на основе хрома и из сплава 42ХНМ). «Радикальное предотвращение пароциркониевой реакции могут обеспечить топливные оболочки из карбида кремния», — сказал академик. Эти разработки сейчас на стадии НИР.
Во ВНИИНМ выполнен комплекс работ по испытаниям инновационного нитридного уран-плутониевого топлива. Экспериментальная сборка ЭТВС-11 прошла испытания в реакторе БН-600 до глубины выгорания 9% т. а. — это в 1,5 раза выше, чем требуется для стартовой загрузки реактора БРЕСТ-ОД-300.
Идет разработка материалов для перспективных реакторов ВВЭР со сверхкритическими параметрами давления теплоносителя в первом контуре (ВВЭР-СКД). В прошлом году ЦНИИТМАШ, Курчатовский институт в рамках РТТН разработали и исследовали сталь, которая потенциально позволяет перейти от давления 16 до 25 МПа в реакторе и может работать при 450 ℃. Если она успешно пройдет все испытания и будет внедрена, это позволит повысить КПД водо-водяных реакторов с 35 до 40–45%.
РАДИОХИМИЯ
Сибирский химкомбинат, ВНИИНМ и Радиевый институт отработали технологию остекловывания РАО, образующихся при конверсии регенерированного урана. На СХК создана опытно-промышленная установка остекловывания с холодным и горячим тиглями. В прошлом году специалисты радиохимического завода СХК произвели на ней синтез более 12 контейнеров стекла на основе имитатора РАО.
ЯДЕРНАЯ МЕДИЦИНА
Компания Bayer перестала поставлять в Россию востребованный радиофармпрепарат на основе радия-223 для лечения кастрационно-резистентного рака предстательной железы, в том числе с костными метастазами. НИИАР сделал отечественный аналог РФП. Идут клинические испытания.
В Обнинске на базе НИФХИ началось строительство завода по производству РФП. Планируется, что там будут выпускать не только аналоги зарубежных препаратов, но и инновационные формы на основе лютеция-177, актиния-225 и радия-223.
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ БАЗА
В РФЯЦ-ВНИИТФ введена в эксплуатацию первая очередь комплекса импульсной томографии. База комплекса — линейный индукционный ускоритель ЛИУ-20. Качество пучка у него лучшее в мире для подобных ускорителей. Комплекс позволит изучать в трехмерном пространстве быстропротекающие процессы в оптически непрозрачных объектах. Это большой шаг в развитии технологии виртуальных испытаний компонентов ядерного арсенала. В будущем на базе ускорителя ЛИУ‑20 планируют создать лазер на свободных электронах и с его помощью проводить исследования по измерению структуры твердых веществ, инициированию структурных превращений, спектроскопии веществ в химии и биохимии и т. д.
ФУНДАМЕНТАЛЬНАЯ НАУКА
НИИАР разрабатывает технологии наработки изотопов для синтеза новых сверхтяжелых элементов в Объединенном институте ядерных исследований. На сегодня готовы технологии производства на реакторе СМ-3 берклия-249 и его последующей глубокой очистки от изотопов кюрия, калифорния и нерадиоактивных примесей.
Изготовлены три опытных образца сегментов ускорительной мишени с плутонием-242, их предстоит исследовать на ускорительном комплексе Лаборатории ядерных реакций в ОИЯИ.