Михаил Владимирович Скупов и Алексей Евгеньевич Глушенков – обладатели премии в области будущих технологий «ВЫЗОВ» за 2025 год в номинации «Инженерное решение» за создание технологии промышленного производства нитридного ядерного топлива.
О ЛАУРЕАТАХ: Михаил Владимирович Скупов окончил Московский энергетический институт (МЭИ). С 1997 года по настоящее время работает в Высокотехнологическом научно-исследовательском институте неорганических материалов имени академика Бочвара. Прошел путь от лаборанта до заместителя генерального директора. В 2020 году удостоен благодарности президента Российской Федерации за заслуги в развитии атомной отрасли и многолетнюю добросовестную работу.
Алексей Евгеньевич Глушенков окончил Московский инженерно-физический институт (МИФИ). С 1992 года работает в АО «ВНИИНМ», занимал должности инженера-технолога, начальника группы, заместителя начальника отдела, а затем и начальника отдела. Сейчас – главный эксперт Высокотехнологического научно-исследовательского института неорганических материалов имени академика Бочвара. В 2020 году получил благодарность президента Российской Федерации за заслуги в развитии атомной отрасли и многолетнюю добросовестную работу.
Михаил Скупов и Алексей Глушенков добились не просто выдающегося инженерного успеха, они совершили стратегический прорыв, меняющий парадигму всей ядерной энергетики, создав не просто новый вид топлива, а материальную основу для перехода к атомной энергетике замкнутого цикла, способной обеспечить растущие потребности человечества в чистой энергии на тысячелетия вперед, не оставляя после себя проблему «вечных» отходов. Подобно Анри Беккерелю и Марии Кюри, имена российских ученых теперь навсегда вписаны в историю развития ядерной физики. Им удалось решить задачи, связанные с созданием первой в мире технологии производства нитридного ядерного топлива (СНУП-топлива), провести полный цикл испытаний и передать инновационную технологию в промышленность, доведя ее уровень готовности до максимального.
– Михаил Владимирович, как ваша разработка отразится на жизни обычных людей?
– Новое инженерное решение, связанное с внедрением ядерного топлива нового поколения – нитридного смешанного топлива – повышает характеристики безопасности активных зон ядерных реакторов, при этом его использование возможно в замкнутом топливном цикле. Первое, я надеюсь, позволит повысить доверие обывателей к безопасности атомной энергетики, а второе – исключить заботу о сырьевом ограничении атомной энергетики на долгие поколения. Стоит напомнить, что у нынешней атомной энергетики есть две глобальные проблемы. Первая – для использования в реакторах пригоден только уран-235, что требует его обогащения перед применением, что в свою очередь делает запасы этого топлива для АЭС весьма ограниченными – запасов урана хватит человечеству всего на несколько десятилетий. Вторая проблема заключается в отработанном ядерном топливе, которое будет распадаться десятки и сотни тысяч лет, и никакая технология не может гарантировать безопасность на такое продолжительное время.
ФАКТЫ: СНУП – это аббревиатура от «смешанное нитридное уран-плутониевое» топливо. Оно представляет собой смесь нитридов урана и плутония и предназначено для использования в реакторах на быстрых нейтронах. В отличие от традиционного ядерного топлива, представляющего собой таблетки обогащенного оксида урана и использующегося в реакторах на тепловых нейтронах, СНУП-топливо обладает высокой плотностью делящихся ядер для эффективного взаимодействия с быстрыми нейтронами без замедлителя, высокой теплопроводностью для эффективного отвода тепла при высокой тепловой нагрузке, химической совместимостью с теплоносителем и материалом оболочки тепловыделяющего элемента и высокой температурой плавления для безопасности. Кроме этого, в СНУП-топливо можно подмешивать для «дожигания» радиоактивные отходы, сокращая время их контролируемого хранения до нескольких сотен лет, что составляет уже вполне доступный срок для нынешних технологий.
– В России есть уже оборудование для применения разработанного вами ядерного топлива нового поколения?
– Завод по производству нитридного смешанного топлива запускается в настоящее время в Северске в Томской области. Все технологические процессы обеспечены оборудованием и проверены на опытной производственной линии. Есть необходимость импортозамещения отдельных критических элементов, но это сейчас не редкость.
– Будут нужны атомные электростанции нового типа или на нитридном ядерном топливе могут работать и существующие АЭС?
– Лучше всего преимущества нитридного топлива будут использованы при разработке активной зоны ядерного реактора на быстрых нейтронах специально под него. Простое замещение оксидного топлива на нитридное не дает значимого эффекта, но повлечет экономические издержки. Таким реактором, например, является БРЕСТ-ОД-300, сооружение которого ведется полным ходом, тоже на площадке Сибирского химического комбината в городе Северск.
– Есть конкретные сроки или даты запуска реакторов замкнутого цикла в нашей стране?
– Если говорить о реакторе, способном работать в замкнутом топливном цикле, то можно сказать, что БН-800, уже около 10 лет работающий на площадке Белоярской АЭС, для этого предназначен. А вот демонстрация замыкания топливного цикла целиком только осуществляется. Такую демонстрацию как раз и подразумевает опытно-демонстрационный энергетический комплекс (ОДЭК) на основе реактора БРЕСТ-ОД-300 с нитридным смешанным топливом. В течение пары лет реактор планируется достроить и запустить.
– Участие в премии «Вызов» – это ваше внутреннее решение или инициатива извне?
– Нас номинировали, если так можно выразиться, коллеги по проектному направлению «Прорыв», с кем мы работаем над задачей создания сначала ОДЭК, а в последствии – промышленного энергокомплекса (ПЭК). В полной мере все преимущества технологии с применением смешанного нитридного уран-плутониевого топлива раскроются в ПЭК.
– Какими разработками планируете заняться теперь или работа с нитридным ядерным топливом еще не завершена?
– Для первых загрузок БРЕСТ-ОД-300 технологии и материалы есть, от нас требуется конструкторско-технологическое сопровождение выхода на проектную производительность завода и пуска реактора, что, кстати, очень и очень не просто. Но также стоит задача, во-первых, повышения экономической эффективности топливного цикла и увеличения глубины выгорания топлива в реакторе, а во-вторых – отработка вовлечения так называемых младших актинидов в увеличенных количествах. Это следующий шаг, требующий, помимо всего прочего, создания новых конструкционных материалов. Надеюсь, что через несколько лет сдадим в эксплуатацию технологию дисперсного упрочнения конструкционных материалов активной зоны реакторов на быстрых нейтронах. Работаем сейчас над этим.
– Можете ли Вы дать прогнозы на вектор развития отечественной и мировой науки на ближайшее будущее, лет на 10 например? Какие революционные открытия могут нас ждать в скором времени и какое изобретение нужнее всего сейчас человечеству?
– Мне кажется, что специалистов, все свое время тратящих на разработку чего-то конкретного, лучше об этом не спрашивать, поскольку тут нужен полет фантазии непредвзятого человека. Поэтому буду банален: вектором развития мне видится искусственный интеллект, электромобильность и энергонезависимость.
Беседовал Дмитрий ЧЕРНЫШЕВ
Фото с сайта премиявызов.рф
