В России
В интересах революции

Научно-технический прогресс порой так резко меняет рынок, что иначе, как революцией, произошедшие изменения не назовешь. Именно такую революцию готовится совершить на мировом рынке технологий Росатом: разработанный в госкорпорации растворный реактор типа «Аргус» способен сделать медицинский изотоп 99Мо доступным и дешевым.

Растворный реактор типа «Аргус» — ​разработка не новая. Такая конструкция была построена в Курчатовском институте и введена в эксплуатацию в 1983 году. Главным конструктором выступило АО «Красная Звезда», входящее в Росатом. Аналогичный реактор возвели и в Душанбе, но распад СССР не позволил довести этот проект до конца: таджикский «Аргус» так и не был пущен, как не был запущен реактор в Уфе.
 
Вдохнуть вторую жизнь в разработку помогли внешняя конъюнктура и обновление стратегии госкорпорации. Ситуация на рынке 99Мо благоприятна для реализации инвестпроектов в этой сфере: окончательный останов ряда крупных реакторов-наработчиков может привести к дефициту товара на рынке, поэтому дистрибьюторы ищут им замену и даже готовы вложить деньги в создание собственного производства изотопа. В свою очередь, госкорпорация взяла курс на диверсификацию и расширение сфер деятельности. И проект «Аргус», несомненно, будет способствовать достижению поставленной цели — ​увеличению доли новых бизнесов в выручке Росатома до 30 % к 2030 году.
 

Что такое «Аргус»

Идеология конструкции растворных реакторов предполагает внутреннюю безопасность. Механизм управления реактором устроен таким образом, что, если начинается разгон и идет неконтролируемая цепная реакция, «Аргус» сам себя глушит: с ростом температуры активной зоны и повышением давления реакция прекращается. Опыт многолетней эксплуатации реактора в Курчатовском институте показал, что все расчеты верны. Именно поэтому санитарно-защитная зона подобного реактора составляет 50 метров и его можно размещать в непосредственной близости от жилой застройки.
 
Конструкция реактора «Аргус» такова. Это прежде всего герметичный корпус, куда заливается топливо — ​водный раствор уранил-сульфата с низким обогащением до 20 %. Корпус помещен в графитовый отражатель, который, в свою очередь, помещен в бетонный куб с толщиной стен, исключающей влияние на внешнюю среду. Все необходимые системы: управления и защиты, регенерации, теплообменник и пр. — ​являются составными частями единого продукта, конструируются и поставляются в комплексе. Тепловая мощность усовершенствованной конструкции «Аргуса» — ​50 кВт.
 
Именно использованием низкообогащенного топлива, тепловой мощностью и увеличенным на шесть литров объемом активной зоны новый «Аргус» отличается от тех, что были построены в советское время.
 
Особая гордость российских разработчиков — ​материал стенок корпуса реактора. Растворные реакторы разрабатывались в разных странах, однако проблему химической устойчивости стали удалось решить только советским инженерам.
 
«Главный вопрос, который задают профессионалы, приезжающие к нам на консультацию по вопросу покупки нашего комплекса с реактором „Аргус“: „А как у вас обстоят дела с коррозией?“ Мы отвечаем, что у нас нет коррозии, это доказано. Следом идет вопрос: „А скажите, из чего вы делаете корпус?“ — ​но мы не него никогда не отвечаем. Это секрет завода „Красная Звезда“, который изготавливает „Аргусы“», — ​рассказывает руководитель направления АО «Русатом Энерго Интернешнл» Василий Уроженко.
 

На фоне других

Конкурентоспособность «Аргуса» с традиционными способами производства 99Мо очевидна всем, кто знаком с ситуацией на рынке. Сейчас основные объемы молибдена нарабатываются при помощи мишенной технологии на исследовательских реакторах. Таких реакторов в мире немного, и некоторые, например, канадский NRU и французский OSIRIS, готовятся к окончательному останову в 2016–2018 годах. Следует отметить, что NRU — ​крупнейший производитель 99Мо.
 
Для замещения выбывающих производственных мощностей необходимо строить новые. Однако стоимость современного исследовательского реактора порядка $ 300–500 млн. Стоимость радиоизотопного комплекса с реактором «Аргус» — ​на порядок меньше. А затраты на эксплуатацию — ​ниже, так как технология не предполагает образования высокоактивных отходов.
 
«У тех, кто использует наш продукт, нет необходимости работать с ураном, с отходами, содержащими уран; вопросы распространения трансурановых элементов у нас отсутствуют, потому что мы привезем топливо, произведем загрузку — ​и все. Персонал может извлечь из реактора только молибден. Через 10 лет ОЯТ возвращается в Российскую Федерацию по соответствующим правилам. То есть мы получаем замкнутый цикл с точки зрения производства молибдена», — ​поясняет В. Уроженко. Таким образом, технологии Росатома могут внести существенный вклад в вопросы нераспространения (сегодня, несмотря на декларацию о переходе с ВОУ на НОУ, при производстве 99Mo во многих странах используется высокообогащенный уран).
 
Молибден накапливается в специальной сорбционной колонке, которая поступает на переработку в расположенный рядом с реактором радиохимический комплекс — ​это несколько горячих камер с типовым оборудованием. После извлечения продукта колонку можно снова вставить в реактор или заменить на новую.
 
Комплекс с реактором «Аргус» можно построить «в чистом поле». Если у заказчика уже имеется радиоизотопный комплекс, но нет реактора, то российский растворный реактор можно установить буквально в пристройке и тем самым задействовать существующие горячие камеры.
Еще одно преимущество «Аргуса» — ​высокий КПД производства молибдена с точки зрения расхода урана. В традиционной мишенной технологии порядка 99 % урана идет в отходы (включая уран в сборках и в мишенях). «Аргус» 100 % урана использует для производства молибдена, так как в нем вся активная зона задействуется для наработки изотопа.
 
По оценке специалистов «Русатом Энерго Интернешнл», срок окупаемости радиоизотопного комплекса с реактором «Аргус» при сегодняшних ценах на 99Мо составит 7–10 лет.
 
У «Аргуса» есть и второе применение — ​материаловедческий анализ. Вообще-то реактор изначально создавался именно для этого. Материаловедческий комплекс с «Аргусом» способен с помощью активационного анализа выявлять содержание различных полезных ископаемых в пробах грунта. Обычно для таких целей строят полноценные комплексы с исследовательским реактором, стоимость которого превышает стоимость «Аргуса» в десятки раз.
 
В «Русатом Энерго Интернешнл» отмечают, что существует принципиальная возможность совместить в одном комплексе производство 99Mo и активационный анализ, однако тут есть нюансы. Будет лучше, если приоритет определит заказчик. «Если производство ориентировано на изотопы, то можно проводить активационный анализ. Но если реактор построен для активационного анализа, то изотопы лучше там не производить», — ​разъясняет В. Уроженко. По его словам, работа на материаловедческой конфигурации комплекса требует одной смены из четырех человек, в то время как производство радиоизотопов — четырех смен из четырех человек каждая. Этот фактор серьезно влияет на экономику эксплуатации.
 

Кому он нужен

Интерес к российской разработке, по словам В. Уроженко, огромный. Его проявляют как частные западные компании, так и правительства развивающихся стран, заинтересованных в создании доступного производства молибдена и освоении ядерных технологий.
 
В Росатоме считают, что «Аргус» позволяет развивающимся странам очень быстро и очень дешево создать безопасные национальные центры по производству радиоизотопов и перейти тем самым на полное самообеспечение в вопросе снабжения 99Мо. Это, в свою очередь, позволит ускорить выявление рака и патологий сердечно-сосудистой системы во всем мире, сделав услуги доступными.
 
Существующая структура сбыта этого препарата рассчитана на удовлетворение потребностей стран «золотого миллиарда», однако она может устареть (см. справку). Сейчас большая часть молибдена производится на исследовательских реакторах в Канаде, Европе, Австралии, ЮАР и России. Рынок изотопной продукции контролируется преимущественно крупными компаниями, в том числе Nordion (Канада), Mallinckrodt (Великобритания), Lantheus (США), NTP (ЮАР), Batan (Индонезия), ОАО «В/О Изотоп» (Россия).
 
«Многие крупные игроки уже сегодня начали с нами переговоры. Наши технологии интересуют их как более дешевый способ производства известного продукта», — ​рассказывает В. Уроженко.
 
Сегодня объем мирового рынка 99Мо — ​около 10 тыс. кюри в неделю. В Росатоме считают, что для удовлетворения такого спроса необходимо построить 50 типовых комплексов с реакторами «Аргус». «Мы считаем, что под существующий спрос 10 реакторов точно можно поставить. Вопрос, как будет расти этот рынок. На этот счет у нас есть свое мнение: мы предполагаем, что если массово будет доступна технология производства дешевого изотопа, то рынок вырастет не обычным, шаг за шагом, путем, он просто взорвется», — ​считает В. Уроженко. То есть произойдет та самая революция, о которой мы говорили в начале.
 

Сроки и планы

Пилотный проект обновленного «Аргуса» будет строиться в России на площадке РФЯЦ-ВНИИЭФ (г. Саров). Утвержденная модель развития продуктового направления растворных реакторов предполагает, что реактор, построенный в России, затем будет тиражироваться за рубеж.
 
А пока идет работа по лицензированию «Аргуса» для строительства в Сарове. Конструкторы «Красной Звезды» готовят документацию, а технологи-радиохимики отрабатывают технологический процесс извлечения 99Мо. Для установки реактора уже выбрано помещение. «Проведя реконструкцию этого помещения, мы получим то, что нам надо. Поэтому нам не придется «в чистом поле» начинать большую стройку, нет. В силу этого бюджет очень скромный», — ​говорит В. Уроженко. В 2018–2019 годах саровский «Аргус» планируют ввести в эксплуатацию.
 
По всей видимости, вторым введенным в эксплуатацию «Аргусом» станет душанбинский проект советской постройки. Правительство Таджикистана приняло решение о его восстановлении. В настоящее время специалисты Росатома прорабатывают с таджикскими партнерами условия контракта.
 
Как сообщил в середине января президент Академии наук Таджикистана Фарход Рахими, ядерный реактор должен начать работу до 2020 года. По его словам, две трети законсервированного оборудования «Аргуса» работоспособно. Для ввода в эксплуатацию необходимо заменить систему управления реактора и реконструировать здание, в котором он располагается. Кроме того, необходимо закупить ядерное топливо. Всего для реализации программы восстановления «Аргуса» правительство Таджикистана планирует выделить $ 35 млн.
 

Заключение

Руководитель направления в АО «Русатом Энерго Интернешнл» не сомневается, что реактор будет востребован. Ведь не только внешние факторы благоприятны для его продвижения — ​и в самом Росатоме все складывается в пользу проекта. «Сегодня появилась, наконец, команда, в которой есть все необходимые для успеха звенья: люди, которые умеют продавать; люди, которые умеют производить; люди, которые умеют эксплуатировать; люди, которые занимаются наукой, — ​поясняет В. Уроженко. — ​Особые надежды мы возлагаем на сотрудничество с Курчатовским институтом, который традиционно выступает научным руководителем для большинства создаваемых реакторов».
 
В случае успеха «Аргуса» Росатом сможет коренным образом поменять мировой рынок 99Мо и стать технологическим лидером в этой сфере. При продаже реактора клиентам сразу же предлагается заключить сервисный контракт на 10 лет, включающий регламентные работы и топливо, а это новый рынок для услуг и получения прибыли.
 
Конечно, для развивающихся стран строительство растворного реактора не станет панацеей. Для развития медицинских диагностических услуг им придется обучать персонал и закупать медицинское оборудование. Однако толчок прогрессу российский реактор дать вполне способен. Его можно использовать для обучения персонала атомным технологиям и, что также важно, для проведения материаловедческого анализа пород с целью выявления залежей полезных ископаемых. Кроме того, российские специалисты при наличии спроса готовы разрабатывать технологии извлечения других полезных радиоизотопов: 131I, 133Xe. А технология извлечения 89Sr уже была отработана.
 
И последний, не исключено, что главный фактор, который может помочь «Аргусу» развиваться, лежит в гуманитарной сфере — ​ведь доступность и дешевизна базовых диагностических процедур с использованием молибдена расширит сферу их применения с одного «золотого» миллиарда на миллиарды по
всему миру. 
 

 

Справка

Сегодня с помощью ⁹⁹Мо проводится порядка 70 % диагностических процедур в онкологии, до 50 % — в кардиологии, порядка 90 % — в радионуклидной диагностике. Этот изотоп, в силу сложности его производства и сравнительно высокой цены, сегодня широко доступен только в развитых странах: США, Канаде, странах ЕС, Японии, Австралии. 
 
Для распространения диагностики необходимо решать сложные вопросы логистики, так как период полураспада ⁹⁹Мо — всего 66 часов. Кроме того, для использования молибдена в медицине необходимо закупать сложное и дорогостоящее оборудование — томографы.
 
 

Производитель «­Аргуса»

АО «Красная Звезда» было создано в 1972 году как научно-производственное объединение. Предприятие стало правопреемником Опытно-конструкторского бюро (ОКБ) «Заря» Министерства среднего машиностроения и Московского конструкторского бюро (МКБ) «Красная Звезда», которое принадлежало Министерству авиационной промышленности.
 
АО «Красная Звезда» — разработчик и изготовитель космических ядерных энергетических установок «Бук». В общей сложности СССР запустил в космос 32 такие установки. 
 
На базе компании создан полный комплекс технологий и оборудования для проектирования, изготовления, испытания, запуска на орбиту, эксплуатации, вывода из эксплуатации и слежения за выработавшими ресурс изделиями.
 
Кроме того, «Красная Звезда» изготавливает оборудование для АЭС, установки по обращению с радиоактивными отходами.
 
Константин КОБЯКОВ
28.03.2016

Комментарии 0

Войдите или  зарегистрируйтесь, чтобы отправлять комментарии

Комментарий эксперта

Комментарий эксперта: 

Комментарий эксперта

Директор по развитию и реструктуризации Госкорпорации «Росатом»:

Потенциал реактора “Аргус” десять лет оставался невостребованным, пока ученые Курчатовского института не придумали способ наработки на нем необходимого медицине изотопа 99Мо. Независимые лаборатории в России, Бельгии и США подтвердили высокое качество 99Мо: он соответствует требованиям фармакопеи ЕС/США и превосходит полученный традиционными способами по химической чистоте.

В рамках продвижения проекта на рынках зарубежных стран удалось выявить ряд ожиданий и возможностей. Появилась идея создать комплексный продукт – типовое решение, состоящее из растворного реактора, технологии извлечения 99Мо, программ научных исследований, типовой проектной документации, поддержки в области лицензирования и подготовки персонала, а также сервисной поддержки на всем цикле эксплуатации.

Дальнейшее развитие данного направления предполагается в рамках стратегического партнерства Курчатовского института и Росатома, включающего широкий спектр тематик, в том числе организацию отечественного промышленного производства изотопной продукции и ядерной медицины в целом. Совместная деятельность ведется в рамках исполнения «дорожной карты» развития центров ядерной медицины в РФ и соглашения о сотрудничестве, подписанного 8 февраля 2016 года.

Партнерское взаимодействие в части изотопной тематики и в области ядерной медицины осуществляется по двум базовым направлениям. Это выполнение необходимых НИОКР по модернизации существующих и созданию новых технологий получения изотопной продукции и продуктов более высокого передела – Курчатовский институт является научным руководителем этой деятельности. Второе направление — организация серийного производства изотопов на реакторах “Аргус”. Причем в этом случае Курчатовский институт не только выступает научным руководителем, но и принимает непосредственное участие во внедрении собственных уникальных наработок и компетенций для создания типовых производственных решений. Работы по созданию опытно-промышленной установки реактора “Аргус” планируется проводить в 2016-2018 годах на площадках Петербургского института ядерной физики им. Б.П. Константинова НИЦ “Курчатовский институт” в Санкт-Петербурге и Росатома в Сарове, что позволит внедрить готовое промышленное решение по производству радионуклидов 99Mo и 89Sr. При наличии референции в виде двух установок внутри страны тиражирование реактора может бескомпромиссно ответить на ожидания рынка.

Таким образом, непрерывное сотрудничество науки, производства и бизнеса в сегодняшних реалиях приобретает решающее значение. Фундаментальные исследования создают базу для производства новых продуктов, которые меняют рынки и людей. Именно равноправное партнерство с отраслевой наукой, применение ее достижений в производстве и затем — в бизнесе, помноженные на ответственность за результат, и становятся ключевой составляющей лидерства Росатома на глобальных рынках.

Комментарий эксперта

руководитель направления «Русатом Энерго Интернешнл»:
Радиоизотопный комплекс на базе реактора „Аргус“ можно построить за три-четыре года. Полтора-два года требуется на привязку к территории типового проекта, лицензированиe площадки, полтора-два — на монтаж оборудования и запуск в эксплуатацию.
 
Срок лицензирования, как правило, зависит от зрелости регулятора в той или иной стране. В любом случае, работа с регулятором должна идти параллельно привязке проекта к площадке. У нас типовой проект, это облегчает задачу.
 
Мы сможем сохранить цену фиксированной и предложить конкурентные сроки возведения объекта только при условии, что будем предлагать типовое решение.
 
В Росатоме сегодня создана кооперация из отраслевых предприятий. „Красная Звезда“ выступает главным конструктором и одновременно производителем установки.
 
Наш продукт — это комплекс по производству изотопа, „под ключ“, с полным циклом работ: от подготовки площадки и поставки оборудования до ввода в эксплуатацию, с поддержкой процесса лицензирования и подготовкой персонала, с обеспечением топливом, расходными материалами, сервисным обслуживанием.
Аналитика