P.S. Побочные эффекты чистой энергетики

Ядерная батарейка, левитация, компактный реактор: чудеса или реальность?

«Побочные эффекты» - не всегда осложнения. Если речь идёт о передовых технологиях, то разработки и продукты, сопутствующие их прямому направлению, - это достижения, которые несут прогресс всем нам. В 2016 г. мы писали о разработках российских атомщиков для создания бета-вольтаического автономного источника питания - попросту ядерной батарейки («Батарейка по наследству», «АиФ» № 14 от 06.04.2016). И вот она создана!

На полвека хватит

Даже далёкий от физики человек понимает, что батарейка со сроком службы 50 лет - технологическая революция. Пока этот источник питает энергией ручные часы и маленькую светодиодную лампу, а сам по размерам в несколько раз больше них. Но он уже работает - это главное! 

НПО «Луч» представило свою батарейку на стенде научного дивизиона атомной госкорпорации на IX международном форуме «Атомэкспо», состоявшемся на прошлой неделе в Москве. Она немного другая, чем должна быть та, о которой мы писали год назад, потому что тогда речь шла о разработке другого предприятия атомной отрасли - Горно-химического комбината. Но в основе работы всё тот же никель-63. 

Напомним, этот изотоп в природе не встречается - его создаёт человек. В данном варианте природный никель обогащён так, что в нём появилось 20% нового изотопа. Его период полураспада - 100 лет (отсюда и срок службы в полвека), а излучение - мягкие, не представляющие опасности для человека гамма-лучи, они даже не фонят сквозь корпус батареи. Это подтверждает сертификат безопасности. Для преобразования излучения в электричество используются 480 детекторов из искусственных алмазов.  

«Задача теперь - чтобы батарейка помещалась в цоколь этой лампочки, - говорит зам. генерального директора, директор блока по управлению инновациями «Росатома» Вячеслав Першуков. - Принципиально мы видим, что это возможно. Физика вся понятна. Надо искать технические решения».

Упаковать и продать. Какие инновационные разработки предлагают атомщики

Драйверы прогресса

Чистая энергетика, неотъемлемой частью которой является атомная генерация с её передовыми технологиями, на своём «зелёном» пути развития даёт замечательные «побочные эффекты» в виде инновационных решений, применимых во многих областях.

«Ядерные технологии - это не только производство элект­роэнергии. Они способны стать настоящими драйверами в продвижении инновационных разработок в промышленности, науке, медицине, космических программах, арктических исследованиях», - отметил президент страны в своём послании участникам «Атомэкспо 2017».

«Электротехника, приборо- и машиностроение, цифровые системы. Мы не просто инициируем их развитие, но и сами работаем в этом направлении», - подтвердил и уточнил генеральный директор «Росатома» Алексей Лихачёв. А продемонстрировали это наглядно экспонаты выставки на форуме атомщиков.

Один из них, расположившийся рядом с батарейкой, имеет замечательное название: «Макет электромагнитного подвеса левитационной транспортной системы». Ага, и левитация - тоже уже реальность, а не фантастика. Возникает она благодаря создаваемому в помещении магнитному полю. 

«Расстрелять» в упор. Как российские атомщики развивают ядерную медицину

На стенде Российского федерального ядерного центра - ВНИИЭФ Сарова - ядерный реактор «Аргус» для получения медицинского изотопа молибден-99. Этот изотоп нужен активно развивающейся сейчас ядерной медицине для диагностики новообразований. 

При более чем компактных размерах реактор имеет высокую эффективность использования урана-235 и, соответственно, не производит высокоактивных отходов. Плюс он в три раза дешевле сущест­вующих аналогов. Интерес к нему уже проявили несколько зарубежных компаний.

Ещё одна уникальная саровская разработка, совместная с Институтом космических исследований РАН, - рентгеновский зеркальный телескоп ART-XC. Он войдёт в состав орбитальной обсерватории «Спектр-Рентген-Гамма», по своим параметрам тоже превосходит все предыдущие аналоги. Исследователи космоса ожидают, что благодаря этому телескопу экспериментальные данные об эволюции нашей Вселенной и природе «тёмной» материи существенно расширятся.

Нет космоса без атома. Как ядерщики участвуют в освоении далёких миров

Школьникам под силу

Сортировщики атомных продуктов, устройство для автоматизации процесса увлажнения воздуха, гексакоптер для обследования высотных колонных аппаратов… Нет, это уже разработки не именитых институтов или предприятий, а проекты школьников.

В атомных городах существуют физматлицеи, атомклассы в школах, в которых учатся будущие исследователи и специалисты отрасли. А с 2016 г. в Зеленогорске, Северске, Глазове и Новоуральске работают 4 дет­ских технопарка, созданных по инициативе топливной компании ТВЭЛ. 

«Ребята не просто развивают там свои технические навыки, но выполняют прикладные задачи конкретных предприятий, то есть с юности у них вырабатывается потребность делать то, что востребовано», - поясняет руководитель проекта по региональной работе компании Вячеслав Сатин. 

Свои первые проекты они уже проверили на востребованность - на конкурсе. Начальный его этап прошёл в самих городах, а межрегиональный - на международном форуме атомщиков. Прямо на стенде ТВЭЛа они демонстрировали свои модели и защищали проекты. Здесь же получили дипломы и ценные призы.

Технологии 3D для атомщиков - привычная работа, хотя со стороны это экзотично. © / Росатом

Чистая энергия: что надёжнее - солнце и ветер или атом?

В зелёном будущем энергетики уже мало кто сомневается. Вопрос в другом: каков будет баланс разных генераций в ту светлую пору, когда процесс получения электричест­ва уже не будет сопряжён с выбросами в атмосферу углекислоты?

Предсказуемая стабильность

Собственно, маяки, к которым движется мир, определены Парижским соглашением по климату: к 2030 г. доля чистой энергии в общем энергобалансе должна вырасти с нынешних 30 до 80%. Но чистая энергия - это целое сообщество генераций, и важно понять, как внутри этого сообщества распределятся доли.

Участники дискуссий на форуме «Атомэкспо 2017» были единодушны: возобновляемые источники в виде ветра и солнца слишком непостоянны, а гидроресурсы имеют географические ограничения. И только атомные электростанции, производя столь же экологичную энергию, гарантируют две её важнейшие характеристики - стабильность поставок и предсказуемую на десятилетия цену. Поэтому ядерная генерация и должна стать основой будущего устойчивого энергобаланса.

Атом «позеленел». Реакторы 3-го поколения исключают «фукусимский сценарий»

«В Белоруссии 95% электроэнергии вырабатывается на газовых станциях. Это значит, что мы находимся в красной зоне по энергобезопасности, - рассказал вице-премьер Белоруссии Владимир Семашко. - Мы, конечно, развиваем и ветряную, и солнечную генерации. И хотя наша страна равнинная, у нас уже работает одна ГЭС, ещё две запустим в этом году. Но это всего 30-40 МВт. Поэтому все надежды связываем со строящейся Белорусской АЭС».

На станции российские атомщики установят водяные реакторы поколения 3+, то есть наиболее надёжные и безопасные.

Снова вспышка

Представители Венгрии и Турции приводили свои резоны выбора атомного пути развития национальных генераций. Кстати, в проект строительства первой турецкой АЭС «Рос­атом» решил ввести консорциум турецких компаний, передав им 49% акций АО «Аккую Нуклеар», - соглашение об этом было подписано на форуме.

На «зелёный» путь развития атомной генерации стали или собираются стать страны Ближнего Востока, Латинской Америки, Индия, Китай… Да и сам рост количества стран - участниц форума говорит о новой вспышке в мире интереса к ядерной энергетике. 

«Хорошо помню первую встречу на форуме «Атом­экспо» 9 лет назад. Тогда было чуть больше тысячи человек из 20 стран - наших традиционных партнёров, - поделился 1-й замруководителя Администрации Президента РФ, председатель наблюдательного совета госкорпорации «Рос­атом» Сергей Кириенко. - А сегодня 6,5 тыс. делегатов, 65 стран-участниц, 33 официальные правительственные делегации, 653 компании».

Ядерная батарейка, левитация, компактный реактор: чудеса или реальность?

Отрасль в зачатии

Перспективы солнечной и ветровой генерации тоже неплохи, по всем высказанным прогнозам, их доля будет сущест­венно расти. В России за развитие ветряных парков взялись… атомщики. 

В прошлом году они декларировали свои намерения распахать это непаханое в нашей стране поле. А в этом уже подписали соглашение с Газ­промбанком - документ, решающий вопросы финансирования строительства ветропарков. Первый появится в Адыгее. До конца 2022 г. планируется ввести в эксплуатацию ветряные электростанции общей мощностью 970 МВт. Банк предоставит под конкретные проекты кредиты на 63,1 млрд руб. 

Таким образом, 60 лет назад энтузиасты-физики создали в стране атомную отрасль, а теперь энтузиасты-атомщики создают ветроэнергетику. Производство ветроустановок будет локализовано на «Атом­энергомаше», а займётся им совместное предприятие российских атомщиков и голландской компании Lagerwey.