Фото: ФГУП «Атомфлот»
Атом — самый капиталоемкий, но и наиболее экономически эффективный вид генерации с учетом длительного срока эксплуатации АЭС и последующей низкой стоимости производства электроэнергии, утверждают в Международном агентстве по атомной энергии (МАГАТЭ). По оценке аналитиков МАГАТЭ, мультипликативный эффект инвестиций в АЭС составляет три-четыре рубля добавленной стоимости на каждый вложенный рубль.
Атомная отрасль — драйвер развития других секторов экономики, отмечают эксперты. Так, технологии, созданные для ядерных вооружений, нашли применение сначала в атомной энергетике, а затем и в других сферах: ядерной медицине, производстве материалов для работы в экстремальных условиях, включая космос, а также в создании транспортных реакторов, которые помогают освоению Северного морского пути, рассказал вице-президент РАН, научный руководитель химического факультета МГУ Степан Калмыков. «Жаропрочные сплавы и бетоны идут в авиацию и инфраструктуру, радиоизотопы — в медицину, цифровое моделирование и системы кибербезопасности — в промышленность и финансы, а мембранные технологии очистки воды и неразрушающий контроль — в ЖКХ и машиностроение», — приводит примеры руководитель группы по аналитике в энергетике консалтинговой компании Kept Сергей Роженко.
Как развивается ядерная медицина
Уже несколько десятилетий АЭС служат источником наработки изотопов, которые используются в качестве основы для радиофармпрепаратов. Как сообщал в СМИ министр здравоохранения Михаил Мурашко, эти препараты применяются не только для ранней диагностики рака, но и в терапии онкобольных с третьей и четвертой стадиями заболевания, включая пациентов с метастазами. По его словам, за последние пять лет линейка применяемых веществ в России расширилась более чем вдвое, до 60 радиофармпрепаратов, из которых 95% являются отечественными разработками.
В год на основе изотопов «Росатома» для ядерной медицины производится радиофармацевтическая продукция, обеспечивающая диагностику и терапию примерно для 2,5 млн пациентов. И эти показатели будут расти: в рамках национального проекта по здравоохранению более 100 российских клиник до 2030 года получат новое оборудование для тераностики — сочетание диагностики и лечения методами ядерной медицины. Также в ряде медицинских центров, согласно целям нацпроекта, будут установлены 17 циклотронов — вид ускорителя частиц для наработки изотопов.
При этом, как отмечала в СМИ глава Федерального медико-биологического агентства Вероника Скворцова, ядерная медицина становится все более точной. Так, показали свою эффективность разработанные за последние три года российскими учеными препараты на основе радиоизотопов — лютеций-177, актиний-225 и радий-223.
Помимо традиционных направлений ядерной медицины госкорпорация развивает и технологии, напрямую уже не связанные с основным профилем деятельности, например биоинженерию. Одна из разработок в этой области — биофабрикатор. С его помощью уже сегодня можно создавать эквиваленты кровеносных сосудов длиной до 10 см из живых клеток организма, сообщили в «Росатоме»: уже есть успешный опыт имплантации такого сосуда кролику.
«Пройдет совсем немного времени, и врачи смогут использовать заранее заготовленные универсальные донорские стволовые клетки для восстановления поврежденных тканей и органов, изучать с их помощью различные заболевания и тестировать новые лекарственные препараты», — заявлял ранее глава «Росатома» Алексей Лихачев.
Что могут квантовые компьютеры
Перспективы применения в медицине имеет еще одна технология, которую развивает «Росатом», — квантовая вычислительная техника, отмечают эксперты. Информация в таких компьютерах раскладывается не на биты, то есть 0 или 1, а на кубиты (квантовые биты), которые могут находиться в обоих состояниях (0 и 1). Это позволяет обрабатывать колоссальные массивы данных. Квантовые алгоритмы будут эффективны в медицине, с их помощью можно будет моделировать сложные молекулы для новых лекарств, создавать персонализированные препараты с составом, рассчитанным для конкретного пациента. Также квантовые вычисления будут применяться для прогнозирования новых эпидемий, объясняли в госкорпорации.
Медицина — лишь одна из множества областей, где будут использоваться квантовые вычисления, которые могут быть востребованы также в сферах транспорта и логистики, промышленности, развития искусственного интеллекта, цифровой безопасности.
За развитие высокотехнологичной области «Квантовые вычисления» в России с 2020 года по соглашению с правительством отвечает «Росатом», представители которого отмечают, что сегодня Россия — одна из шести в мире стран, имеющих квантовые компьютеры мощностью 50 кубитов и больше, и одна из трех стран, развивающих четыре физические платформы: в стране работают два 50-кубитных квантовых компьютера (на ионах и на атомах), 35-кубитный на фотонах и 16-кубитный на сверхпроводниках.
Также, как сообщали в госкорпорации, разработана облачная платформа для предоставления доступа к квантовым вычислителям. Разработки атомной отрасли в целом помогли в развитии IТ, отмечает замдиректора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ Георгий Тихомиров: «Интернет, например, был изобретен в Европейском центре ядерных исследований». Кроме того, ученый замечает, что метод радиоуглеродного датирования, используемый историками и археологами, также вышел из атомного сектора, как и лазеры, которые «тесно связаны с отраслью».
Где еще используются цифровые разработки атомщиков
В 2018 году «Росатом», как сообщали его представители, первым среди госкомпаний утвердил единую отраслевую цифровую стратегию. По итогам 2023 года внешняя выручка госкорпорации по цифровым продуктам превысила 40 млрд руб. «Мы находимся на уровне крупнейших IТ-компаний», — подчеркивал в СМИ Алексей Лихачев.
Госкорпорация развивает в том числе решения «Умный город»: цифровая платформа нужна для управления городской инфраструктурой и взаимодействия жителей, бизнеса и администрации. В ее составе более 50 сервисов, охватывающих ключевые сферы городской жизни.
Платформа объединяет цифровизацию ресурсоснабжения, транспорта и дорожной инфраструктуры. Проект внедрен уже в 200 муниципалитетах по стране. Как отмечала в СМИ гендиректор компании «Городские технологии» (входит в один из дивизионов госкорпорации) Елена Лекомцева, технологии «помогают реализовывать инвестиционные программы без роста тарифов для населения, основные бизнес-процессы ресурсоснабжающих организаций автоматизируются с помощью искусственного интеллекта (ИИ)».
Цифровые технологии, как сообщал на «Технопром-2025» научный руководитель ПН НТР «Материалы и технологии» госкорпорации «Росатом» Алексей Дуб, помогают также в разработке новых материалов. По его словам, с помощью методов цифрового материаловедения можно добиться заданных характеристик за несколько недель.
Зачем нужны композиты
Ядерные и термоядерные технологии связаны с экстремальными условиями эксплуатации, что стимулирует создание новых материалов, говорит Георгий Тихомиров: «Росатом» работает с графитом, композитами, редкоземельными материалами, не говоря о сталях, цирконии, титане, керамике».
Композиты прочны, устойчивы к высоким температурам, обладают низкой теплопроводностью, гибкостью и легкостью. Их используют в авиастроении, а также для создания экономичных строительных решений, из композитов производят детали для транспорта и ветроэнергетики, спортивное оборудование. Пока, по оценке «Росатома», российский композитный рынок составляет порядка 1% общемирового объема производства, хотя растет на 5–6% в год. В то же время по материалам на основе углерода внутренний рынок за последние шесть лет вырос в 3,5 раза. В конце августа госкорпорация запустила вторую очередь производства полимерных композитов в Мордовии: выпуск должен вырасти с 1,2 тыс. до 3,9 тыс. т в год.
Разработка новых материалов, в свою очередь, является драйвером для развития 3D-печати, отмечают эксперты. По словам главного экономиста ВЭБ.РФ Андрея Клепача, за последние три года рынок аддитивных технологий вырос более чем в четыре раза.
Аддитивные технологии в «Росатоме» развивают уже больше десяти лет, создав, как сообщают в госкорпорации, полный цикл аддитивного производства: от разработки и изготовления 3D-принтеров до создания порошковых материалов и оказания услуг в сфере 3D-печати. Например, недавно был представлен 3D-принтер, он работает по технологии прямого лазерного выращивания (DMD), который может изготавливать изделия массой до 6 т. Также госкорпорация серийно изготавливает принтеры, которые выращивают изделия из металлических порошков по технологии селективного лазерного плавления.
Как внедряются экологичные решения
Перед Россией стоит вопрос импортозамещения в разработке собственного электротранспорта, отмечали в правительстве.
С 2021 года ведется работа над созданием электрокара «Атом», работающего на литийионных батареях производства «Росатома». Весной 2023 года был представлен первый функциональный прототип автомобиля. Его испытания на Северном полюсе, как сообщал Алексей Лихачев, показали, что батареи выработали свой ресурс менее чем на 10%.
В Калининградской области завершается строительство гигафабрики, где будут выпускаться тяговые литийионные аккумуляторные батареи для электромобилей (проектная мощность — 4 ГВт*ч в год). Еще один такой же завод строится в Московской области, совокупные мощности заводов позволят выпускать около 100 тыс. батарей в год, что обеспечит потребности российского автопрома, рассказали в «Росатоме». Пилотным регионом по развитию электромобильности стала Калининградская область.
Еще одно направление, где нужны компетенции атомной отрасли, — переработка опасных отходов. «Росатом», как отмечают эксперты, ликвидирует самые вредные для экологии объекты на площадках закрывшихся предприятий «Усольехимпрома» в Усолье-Сибирском, Байкальского ЦБК и полигона «Красный бор» под Санкт-Петербургом. Как пояснял ранее Алексей Лихачев, все эти проекты требуют разработки оригинальных технологий по обращению с токсичными отходами. В 2026 году на площадке «Усольехимпрома» планируется открытие экотехнопарка, где будет вестись работа с ртутными отходами и их вовлечение в повторный оборот. В госкорпорации рассказали, что несколько лет назад завершили рекультивацию Челябинской городской свалки: на месте полигона теперь холм, укрывающий инженерные сооружения для отвода жидкостей и газов, и вредные выбросы в атмосферу снизились почти на треть.
Правительство России в рамках нацпроекта «Экология» поручило «Росатому» создать национальную инфраструктуру для обращения с промышленными отходами.
Сейчас госкорпорация строит семь экотехнопарков в Саратовской, Курганской, Кировской, Томской, Иркутской, Нижегородской областях и Удмуртии для обработки, утилизации и обезвреживания отходов первого и второго классов. Они позволят обезвреживать и утилизировать до 350 тыс. т отходов ежегодно. Это примерно столько же, сколько производится в стране каждый год, рассказали в «Росатоме».
Из промышленно-энергетической компании «Росатом» превратился в технологическую корпорацию, создающую продукты и решения для улучшения качества жизни людей, резюмирует главный редактор «Атоминфо.ру» Александр Уваров.