Замкнуть ядерный цикл

В атомэнергомаше оживление - предприятия отрасли работают на главный проект производства МОКС-топлива, которое сделает отрасль безотходной

С потолка горячей камеры - разработки СвердНИИхиммаша (входит в машиностроительный дивизион Росатом - Атомэнергомаш) - спускается огромная металлическая «рука» робота, наращивается по пути до 7 метров и начинает хватательные движения в стороны. Журналисты, которых впервые допустили лицезреть ноу-хау атомэнергомаша изнутри, резво подхватывают камеры и удаляются на безопасное расстояние.

Манипулятор с грузоподъемностью «руки» двести килограммов и на крючке до тонны нужен для работы с радиоактивными веществами без участия человека. Денис Луконин, начальник научно-исследовательского отдела, занимавшегося разработкой, успокаивает прессу:

- Это макет, имитирующий радиацион­но-­защитную камеру для завода по переработке ядерного топлива и производству МОКС - смешанного уран-плутониевого топлива для готовящегося к пуску реактора БМ-800 на Белоярской АЭС. Здесь отрабатывается дистанционное обслуживание крупномасштабного оборудования, позволяющее полностью исключить присутствие человека, например, при замене топливных сборок атомных реакторов длиной в 6 метров, для ремонта и замены оборудования или в каких-то внештатных ситуациях. Технология уникальна - аналогичное оборудование больших размеров раньше не делали. Комплектующие из Германии: в России производить слишком дорого.

Рука атоммаша

Это не единственная разработка Сверд­НИИхиммаша. Недавно здесь при активном участии петербургского ВНИИМН им. Менделеева завершили испытания еще двух продуктов для этого завода МОКС-топлива - реактора-растворителя и установки входного контроля качества топливных таблеток.

Реактор-растворитель создан для очистки отработавшего диоксида плутония с целью его повторного использования в производстве МОКС-топлива. Как рассказал руководитель проекта Василий Ильиных, прежде чем запустить в установку диоксид, технологии отрабатывали сначала на воде и порошке, сходном с соединением по всем показателям. Задача - доказать возможность растворения радиоактивного вещества в кислоте с помощью генерирующих ионов серебра и последующей очистки полученного раствора от накопленного в результате долгого хранения опасного элемента. Результаты положительные, подчеркнул разработчик: технологии могут применяться в промышленном масштабе на радиохимических предприятиях. Специалисты отмечают, что использование реактора-растворителя снизит затраты на переочистку диоксида плутония и упростит обращение с радиоактивными отходами.

Другая разработка СвердНИИхиммаша - установка контроля качества топливных таблеток: она в автоматическом режиме будет следить, чтобы были соблюдены их геометрия и масса. Установка - завершающий элемент производства топ­ливных элементов. После прохождения контроля таблетки МОКС-топлива будут использованы в ТВЭЛах реакторных установок. В ближайшее время конструкция отправится к заказчику.

Заказчик строительства завода переработки ядерного топлива - горно-хими­ческий комбинат в Железногорске. Специфика проекта в том, что площадки будут располагаться в горных выработках под Красноярском, поэтому при создании оборудования приходилось выбирать решения, которые позволили бы разместить производство в ограниченном пространстве.

СвердНИИхиммаш в проекте участвует как разработчик, изготовитель и поставщик оборудования для всего цикла производства МОКС-топлива, начиная от поступления исходного продукта и заканчивая контролем качества таблеток, формированием топливного столба и передачи на следующий участок для создания набора ТВЭЛов.

Завод МОКС-топлива в Железногорске - основа проекта МОКС, реализуемого в рамках федеральной целевой программы «Ядерные технологии нового поколения». Проект - один из главных сегодня в атомной отрасли. Все атомные реакторы, которые эксплуатируются в России, теп­ловые, и в качестве топлива используют обогащенный природный уран. И только реакторы БН-600 и БН-800 на БАЭС могут «есть» плутоний, который получается в процессе облучения урана в тепловых реакторах. Проект и ставит задачу замкнуть цикл - запустить плутоний снова в качестве топлива для электростанций.

МОКС-топливо начнет поступать на БН-800 в следующем году. Завод в Железногорске должны сдать в промышленную эксплуатацию до конца этого года. Разработчикам предстоит завершить поставки оборудования участка изготовления таблеток, провести шеф-монтаж оборудования и пусконаладочные работы.

Радиоактивные доходы

Создание нестандартного оборудования для строящегося завода обогатило опыт института в сфере разработок для атомных электростанций и предприятий ядерно-топливного цикла, а также пополнило портфель заказов, говорит генеральный директор СвердНИИхиммаша Рауиль Каримов. Основные проекты: МОКС-топливо, оборудование для переработки радиоактивных отходов для Балтийской, Нововоронежской, Ленинградской атомных станций. На 90% - заказы для атомной отрасли, оборудование для производства ядерного топлива, которое загружается в реактор. После того, как топливо выработало ресурс, оно подлежит переработке на заводах регенерации. Для них институт создает комплексы утилизации радиоактивных отходов. Есть и гражданская тематика: оборудование для переработки промышленных стоков, в основном вакуумно-выпарная техника. Многие предприятия сегодня переходят на водоподготовку в замкнутом цикле, и для НИИ это расширяющееся направление.

СвердНИИхиммаш заточен на решение сложных задач атомэнергомаша, и портфель его заказов определяется ситуацией в отрасли: создаются производства на базе новых технологий - востребованы продукты и услуги института.

В 2007 году атомщикам удалось убедить российское правительство - чтобы сохранить атомную отрасль, необходимы целевые бюджетные средства. Федеральные программы были утверждены и финансирование действительно началось. В 2008 году исследователи СвердНИИхиммаша едва наскребали заказов на 300 - 500 млн рублей, к 2010 году вышли на миллиард, в прошлом году - на 1,298 млрд рублей, на этот в планах 1,9 млрд рублей.

Как отмечает Рауиль Каримов, пройдя лихие 90-е и повидав всякое, НИИ сумел сохранить научный и производственный потенциал и кадры. Главное, наработки минувших лет не пропали, их надо просто адаптировать.

Сегодня гендиректор строит планы:

- Подготовка кадров и передача знаний имеют для нас ключевое значение: у нас работают своя аспирантура, центр целевой подготовки, приглашаем специалистов из Росатомнадзора, преподавателей Уральского федерального университета, в прошлом году открыли магистратуру совместно с УрФУ. Поэтому мы смогли трансформироваться в инжиниринговый центр ядерного комплекса России. Планируем переходить на электронное проектирование, когда работу исполнителей третьего уровня, которые занимаются деталировкой, переработкой чужих мыслей, чертежей, будет делать компьютер. А у НИИ появится возможность пополнить штат молодыми учеными, расширив для их мотивации социальный пакет.

Проектам СвердНИИхиммаша действительно нужны новые решения. Это в послевоенные годы «Маяк», решающий задачу создания ядерного щита страны любой ценой, сбрасывал отходы в прилегающие водоемы в Челябинской области. Принципиальное отличие завода на горно-химическом комбинате в Железногорске - отсутствие выбросов. Второе серьезное требование - стоимость переработки отработанного топлива должна быть сопоставима со стоимостью хранения. Хотя и «Маяк» не забыт. Институт реализует здесь пятый в своей истории утилизационный проект: комплекс, на котором радиоактивные компоненты в процессе переработки запаиваются при температуре 900 градусов в стеклянную матрицу. И безопасно хранятся сотни лет. Сейчас идет последняя поставка оборудования, в конце года комплекс на «Маяке» будет запущен в эксплуатацию.