Будущее за атомом: профессор Калмыков развеял миф о конфликте атомной и "зеленой" энергетик

В год 75-летия российской атомной отрасли об истории ее развития, сделанных за эти годы научных открытиях, о перспективах и, конечно, о людях, работающих в этой сфере, в эфире радиостанции "Вести ФМ" рассказал гость эфира – декан химического факультета МГУ имени М.В. Ломоносова, профессор, член-корреспондент Российской академии наук, доктор химических наук, научный консультант негосударственного института развития "Иннопрактика" Степан Калмыков. Он развеял и некоторые мифы об атомной энергетике.

С чего началась атомная энергетика

"В отличие от любых других наук, областей знаний человечества, развитие атомных наук – радиохимии, ядерной химии, ядерной физики, радиобиологии – имеет конкретную дату начала: 1896 год, и даже конкретный месяц, – отмечает профессор Калмыков. – Это произошло, когда Анри Беккерелем была открыта радиоактивность. В России уже через несколько лет после этого открытия появились первые лаборатории и первые курсы по ядерным излучениям, например, в Московском университете."

Фундаментальный этап развития этой науки, по словам Степана Калмыкова, продолжался до середины 1930-х годов, когда было открыто деление тяжелых ядер нейтронами и стало понятно, что этот процесс приводит к выделению огромного количества энергии, которое можно использовать в военных целях. С тех пор начался «оружейный» этап в развитии ядерных наук. Позже военные технологии, новые инженерные решения перешли в мирный атом.

Ядерные исследования – драйвер экономики

Ядерные исследования шли в фантастическом темпе. С момента фундаментального открытия деления тяжелых ядер нейтронами до первого действующего ядерного реактора, который собрал Энрико Ферми под стадионом в Чикаго, прошло около трех лет. И сегодня ядерные и радиационные технологии являются в значительной степени драйверами экономики.

Три магистральных направления атомной отрасли

По мнению Степана Калмыков, есть три магистральных направления современного развития атомной отрасли. Первый огромный пласт задач, с которым сталкиваются даже страны, отказывающиеся от ядерной энергетики, например, Германия, связан с ядерным наследием, старыми военными программами.

Второе направление – это инновационные малоотходные технологии ядерного топливного цикла для тех стран, которые сделали ставку на развитие именно атомной энергетики как одной из составляющих в национальных энергетиках. При этом здесь страны, близкие по социальному и экономическому уровню, например, та же Германия и Франция, идут ровно в противоположных направлениях. Если Германия полностью сворачивает ядерную энергетику, то во Франции ее доля в национальной выработке электроэнергии составляет около 80%, что обеспечивает энергонезависимость страны.

Третье направление – это развитие ядерной медицины. Радионуклиды с маленьким периодом полураспада используются для ранней диагностики самых разных заболеваний, и не только онкологических. Современная радиохимия решает широкий круг задач, находя применение и, к примеру, при диагностике заболеваний сердечно-сосудистой системы.

"Иннопрактика" создает цепочки полного инновационного цикла

Для развития современной науки важно не только финансирование, подчеркивает член-корреспондент РАН Степан Калмыков. Самое важное – это общая философия того, как построить полный инновационный цикл от фундаментальных идей, которые делают ученые, через прикладные исследования в институтах Академии наук, в институте Росатома, через внедрение посредством инновационных компаний, проектных офисов, которые уже доводят это до состояния какого-то прототипа технологии или изделия, до интеграции в большую промышленность. И "Иннопрактика" как раз создала цепочку полного инновационного цикла от фундаментальной науки к науке к поисковой науке, к разработкам, к технологиям.

И вот как она работает, на живом примере поясняет декан химфака МГУ. Вначале проводятся фундаментальные исследования в Московском университете совместно с Академией наук по расчету тех или иных структур, свойств различных материалов, молекул. Затем происходит синтез и первичное тестирование. Это такие поисковые исследования. А затем происходит синтез и получение уже больших количеств материалов и исследования на предприятиях госкорпорации Росатом. Фактически всю эту цепочку от фундаментальной идеи, которая связана с использованием суперкомпьютеров и современных квантохимических расчетов до фактически готовой технологии, которую можно внедрять на предприятиях отрасли, и построила "Иннопрактика".

Разделяй и фракционируй

Примером задействования всей цепочки является проект по технологии разделения америция и кюрия. Это решение, с одной стороны, экономического, с другой стороны, экологического вопроса ядерной энергетики. Мы разделяем два близких элемента, два близких радионуклида, поясняет профессор, доктор химических наук Калмыков.

"Один будем дожигать – таким образом он становится бытовым мусором, – продолжает он. – Мы радионуклиды разделяем по фракциям: один дожигается, другой захоранивается. Нам не нужно долго хранить америций, потому что у него период полураспада 320 лет. И мы при этом решаем экологические задачи, разделяя компоненты, только на более высокотехнологическом уровне. Не нужно оставлять нашим потомкам на десятки, сотни тысяч лет, а иногда и на миллионы лет то, что мы будем дожигать в новом типе реактора". По мнению Степана Калмыкова, экология от этого только выигрывает.

Экология в выигрыше

"Любая деятельность человека приводит к тому, что образуются отходы, и в данном случае – радиоактивные отходы. Они возникают на каждом этапе ядерного топливного цикла. Наша задача – разрабатывать такие технологии, чтобы этих отходов было как можно меньше, чтобы они были максимально компактны, изолированы от среды обитания человека и всего живого. Это основные задачи и вызовы, которые сейчас в XXI веке стоят перед учеными, инженерами и, в частности, перед такой глобальной компанией, которой является госкорпорация Ростатом", – поясняет Степан Калмыков.

Наша недоработка

Одним из сдерживающих факторов развития ядерных и радиационных технологий в современном мире, по словам научного консультанта негосударственного института развития "Иннопрактика" Степана Калмыкова, во-первых, является общественное мнение.

"Здесь на мой взгляд, может быть степень недоработка ученых, – отмечает он. – Нам нужно четко рассказывать людям, о том, что такое радиоактивность. Что на самом деле радиоактивность – это биосферный фактор, который не появился с открытия радиоактивности, с момента начала ядерной энергетики и ядерных взрывов. Это то, что сопутствовало рождению жизни и эволюции жизни на земле. И можно говорить о том, что для среднего человека, включая жителей Москвы, вклад техногенных, то есть искусственных источников радиоактивности, – около 5 процентов. А все остальное – это либо природные источники, от которых мы, к сожалению, никаким образом избавиться не можем, либо это медицинские процедуры: рентгеновские исследования, различные виды томографии и так далее. Это очень важно. Это просто биосферный фактор, к которому привыкло живое. Другое дело, что нужно по возможности нужно уменьшать его влияние".

Деньги зря израсходованы не будут

Но для решения таких задач нужны высококвалифицированные кадры.

"Без ложной скромности могу сказать, что Московский государственный университет, разные факультеты, и в том числе химический, готовят конечно специалистов широкого класса, – подчеркивает декан химфака Степан Калмыков. – Это и те люди, которые способны делать современные суперкомпьютерные квантовохимические вычисления, и те специалисты, которые одновременно могут сделать синтез этих новых веществ, новых молекул, и те, кто может их исследовать уже в условиях, близких к реальным технологическим условиям. Самое главное – поддерживать научные школы, которые созданы еще нашими отцами и дедами, вкладывать в их развитие и не бояться, что эти деньги будут израсходованы зря".

Противоречий между атомной и "зеленой" энергетикой нет

При этом никакого противоречия между ядерными технологиями, атомной энергетикой и альтернативной нет, подчеркивает эксперт в эфире "Вести ФМ". Один из конкурентов Росатома на глобальных рынках – Комиссариат по атомной энергии Франции – одновременно курирует, помимо связанных с атомной энергетикой вопросов, все, что связано с "зеленой" альтернативной энергетикой – солнечная энергетика, ветровая и так далее.

«Нужно понимать одну простую вещь: если речь идет о домохозяйствах, о небольшом распределенном потреблении электроэнергии в городах, поселках, на дачах и так далее, то, конечно, развитие альтернативных источников энергии, прежде всего солнечной, – это очень-очень перспективно, – подчеркивает ученый МГУ. – Но когда речь идет о больших энергонасыщенных процессах, крупных промышленных предприятиях, заводах, то ни о какой солнечной энергетике – особенно в условиях России и нашего климата, малого количества солнечных дней в тех регионах, где у нас в основном сосредоточены крупные промышленные объекты, это Сибирь, Урал, – конечно, говорить не приходится. В этом случае это просто взаимодополняющая вещь. В то же время атомная энергетика, помимо того, что она является очень концентрированным источником энергии, может использоваться по-разному. Мы можем отключить, приостановить работу реактора, вывести его на большую мощность в зависимости от конкретных потребителей в энергосистеме. Поэтому я здесь не вижу больших противоречий между атомной и «зеленой» энергетикой».

Будущее за атомом

«Будущее – за атомной энергетикой. Важно, что она является "зеленой": не приводит к выбросу парниковых газов. Атомная энергетика дает минимальные выбросы СО2, и это ее отличает от другого крупного концентрированного источника энергии – углеводородной энергетики", – подводит итог Степан Калмыков.