Что дает России участие в международных научных проектах, для чего наша страна строит установки класса мегасайенс, как продвигать и одновременно защищать собственные ноу-хау, объясняет специальный представитель Госкорпорации «Росатом» по международным и научно-техническим проектам, руководитель проектного направления «Прорыв» Вячеслав Першуков.
— Вячеслав Александрович, расскажите, что обсуждалось летом на 28 заседании Совета ИТЭР, что нового на проекте?
— Проект идет, прогресс очевиден. Влияние пандемии, конечно, сказалось, но уже закончены 74,5% работ, необходимых для получения первой плазмы в конце 2025 года, эта ключевая дата пока не переносится. Россия все свои обязательства выполняет вовремя. Была небольшая задержка по катушке полоидального поля (мы делаем одну из шести катушек, ее изготовил НИИЭФА на площадке Средне-Невского судостроительного завода) — это сложнейшее оборудование, и при его производстве нет права на ошибку. Теперь работа полностью закончена, все испытания успешно пройдены, катушка готова к отправке.
В целом проект сейчас переходит на новую ступень: завершено строительство основных зданий комплекса — реакторного зала, зала сборки реактора, вспомогательного зала испытания катушек полоидального поля и других. Меняется сама структура управления проектом, идет реорганизация, потому что теперь стоят другие задачи — монтажные работы, установка оборудования.
Из нового: сейчас проект уже находится на той стадии, когда нужно обсуждать вопросы, связанные с ядерной безопасностью. Раньше термоядерные установки не подпадали под контроль ядерного регулятора, но после «Фукусимы» нормативы изменились. Поэтому для ИТЭР возникает вопрос организации временного хранения тритийсодержащих материалов, и в рамках проекта создаются международные рабочие группы по этому вопросу. Разумеется, нас в эти группы тоже приглашают, чтобы российские радиохимики принимали участие в этой работе, получая полную информацию и предлагая свои компетенции и свои решения.
— Много ли российских специалистов работает на площадке ИТЭР на постоянной основе? Нет ли для нас в этом опасности утечки мозгов?
— Сейчас в Международной организации ИТЭР заняты примерно 1000 человек, из них 76, то есть чуть более 6%, это россияне (специалисты, технические и ассоциированные сотрудники). Мы хотели бы, чтобы наш вклад был на уровне 9–10%, в соответствии с долей инвестиций России в проект ИТЭР. Конкурсы по вакансиям — открытые, и мы пытаемся увеличить долю наших сотрудников, но это непросто.
Опасность утечки мозгов, конечно, существует, но главный способ ее предотвратить — широкое развитие собственной национальной программы УТС. Исследовательские токамаки в России работают, в мае этого года в Курчатовском институте запустили новую, самую мощную термоядерную установку в стране — токамак Т-15МД. Но необходим переход на следующий этап — нужно создавать не экспериментальные, а гибридные и демонстрационные реакторы, то есть двигаться к энергетическим установкам. Такая национальная программа принята, она вошла в программу РТТН и уже частично стартовала в этом году, в том числе на базе ТРИНИТИ, и мы надеемся, что людей, которые сейчас работают на ИТЭР, мы сможем привлечь обратно в Россию — с помощью этого и других национальных проектов, чтобы возвращаться им было интересно.
— Расскажите про проект FAIR, участие России в котором также обеспечивает Росатом.
— FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) — это новый исследовательский комплекс по изучению ионов и антипротонов в Германии, в Дармштадте. Это сложно, но интересно. Строится многоцелевой ускоритель с такими характеристиками, которые не имеют аналогов в мире, запуск планируется в 2025 году. Это откроет совершенно новые возможности для науки. В международном центре около 2700 исследователей со всего мира, в том числе примерно 500 ученых из 20 российских институтов, будут изучать свойства фундаментальных частиц и то, как эти частицы объединяются в более сложные формы материи в широком диапазоне физических условий.
Главное преимущество комплекса — первичные и вторичные пучки стабильных и радиоактивных ядер, а также пучки антипротонов будут в 100–10000 раз выше по интенсивности, чем те, которые можно получить на действующих сейчас установках. Такой комплекс ускорителей даст возможность проводить как фундаментальные исследования в области ядерной физики и квантовой электродинамики, так и прикладные — по радиационному материаловедению, медицине, биологии.
Отмечу, что здесь есть отличия от условий, на которых РФ участвует, например в ЦЕРНе. В FAIR Россия будет одним из совладельцев комплекса, стратегическим партнером Германии, то есть будет определять политику исследований и иметь научный приоритет по их результатам. Участие в этом проекте дает России возможность в течение как минимум двух десятилетий получать уникальные знания о свойствах и структуре материи. Можно привести не один десяток важных ожидаемых результатов. Если переводить их в практическую плоскость для нашей отрасли, то такие знания нужны для создания научной и технологической базы атомной энергетики нового поколения, расширения использования ядерных технологий, поиска новых способов применения энергии атомного ядра. Проект даст нашей стране возможность получения интеллектуальной собственности на прорывные фундаментальные результаты и сравнительно быстрого и обширного практического применения ряда этих результатов.
— Схема участия в этом проекте отличается и от ИТЭР?
— Да, здесь другая концепция: все участники проекта делают денежные взносы непосредственно в организацию FAIR, а она уже самостоятельно занимается контрактацией. В этом разница: в ИТЭР страны участвуют не только денежными инвестициями, но и поставкой оборудования, в FAIR — только деньгами. Задача, которую мы перед собой ставили с самого начала, — чтобы как минимум 70% наших инвестиций в FAIR вернулись в виде заказов на российские предприятия. Это нам почти удалось. Институт ядерной физики имени Г.И. Будкера, ОИЯИ, входящие в Курчатовский институт ИФВЭ и ИТЭФ, росатомовские НИИЭФА, ТРИНИТИ и другие организации уже получили коммерческие контракты из бюджета FAIR. Общая сумма по трем направлениям (ускорители, детекторы, связанные контракты) — это примерно €120 млн, которые мы планируем вернуть, при общей сумме взносов около €170 млн. До 70% мы еще не дошли, но и проект еще не закончился. Задачу мы видим, как это делать — понимаем. Так что даже с учетом того, что мы не участвуем в капитальном строительстве, хотя наши взносы идут и на него, а изготавливаем оборудование, мы уже смогли вернуть 60%. Я считаю, что это очень хороший показатель. Причем это оборудование — уникальное, специальное, высокотехнологичное, которого нет на рынке.
— Можно ли исходя из этого говорить, что участие в международных проектах становится для нашей страны драйвером развития не только науки, но и производства?
— Известен тот факт, что до участия в проекте ИТЭР в нашей стране вообще не было производства низкотемпературных сверхпроводников. Теперь это целая индустрия — ВНИИНМ разрабатывает технологии, на ЧМЗ создано полномасштабное производство. Свои обязательства по поставке сверхпроводников на ИТЭР мы уже полностью выполнили, но такая продукция нужна и для проектов NICA (это коллайдер, который строится в ОИЯИ в Дубне) и FCC (проект ЦЕРНа — Кольцевой коллайдер будущего), и того же FAIR. При этом сверхпроводники уже производятся не только для научных проектов, но и для коммерческого использования, в этом смысле драйвер четкий и ясный.
Если говорить в целом о производстве, которое связано с созданием технологической базы УТС, то здесь у нас много направлений: разработка высокотемпературных сверхпроводников, изготовление крупномасштабных элементов и систем термоядерных реакторов, высоконагруженных панелей передней стенки и дивертора, где идет контакт с колоссальными температурами, и другие. Возьмем гиротроны — это системы нагрева и генерации тока в плазме. Создание гиротрона с мощностью 1 МВт и длительностью СВЧ-импульса 1000 секунд является прорывным событием именно с точки зрения технологических применений. Еще один пример — алмазные детекторы ионизирующего излучения. Эти приборы нужны для атомной промышленности и многих отраслей, где применяются радиационные технологии: космос, медицина, сельское хозяйство. Важно, что помимо создания широкой внутренней кооперации, работа для ИТЭР привела к развитию связей с зарубежными промышленными предприятиями, в будущем эти связи можно будет использовать для создания национальных систем УТС.
Если же брать шире и говорить о системном эффекте для экономики, то это сложный вопрос, однозначный ответ на него дать трудно. Посчитать в рублях, сколько приносит участие в международных проектах или какова отдача от фундаментальных открытий для реального сектора экономики, вряд ли возможно. Но даже если предприятие делает не серийное оборудование, а разрабатывает уникальное решение для конкретной установки, это означает, что создано производство, станки, созданы коллективы, разработки, системы, они работают и по возможности будут использоваться для других проектов. Деньги вкладываются в инфраструктуру, инфраструктура развивается. И главное — делают все это люди. Для России сохранение и наращивание компетенций по созданию высокотехнологичных продуктов, возможно, и есть главный эффект, который мы получили от программы ИТЭР. Ну разогнали бы научные коллективы, и что? Пришлось бы потом заново создавать. Выполнение работ для ИТЭР формирует научные и технологические коллективы, ведется подготовка высококвалифицированных специалистов в ведущих университетах. Так интересный международный проект позволяет наращивать компетенции, и люди, прошедшие эту школу, найдут себе применение в решении других сложных задач внутри нашей страны.
То же самое можно сказать и о FAIR. Мы участвуем в проекте, средства вкладываются в развитие высоких технологий в России, развитие институтов и предприятий, выпускающих наукоемкую продукцию. Российские организации получают заказы на разработку и изготовление высокотехнологичной продукции и доступ к зарубежным высоким технологиям. В этом и есть системный эффект.
— Мы поговорили о зарубежных научных проектах, в которых участвует наша страна. Расскажите теперь о российском синхротроне СКИФ, строительство которого идет в Новосибирской области. Он тоже станет международным центром?
— Этот проект свидетельствует о совершенно новом процессе. Раньше мечтой для наших ученых было участвовать в зарубежных проектах, это было главной целью, чтобы сохранить свои знания и навыки. Теперь пришло время, когда Россия обладает достаточными финансовыми ресурсами, чтобы решать задачи фундаментальной науки путем строительства установок класса мегасайенс на своей территории, опираясь на свои компетенции, инфраструктуру и людей. Ситуация изменилась, и мы теперь можем заняться системными вопросами, в том числе и изменением имиджа, доказывая всем, что наша экономика — не сырьевая. Пришло время реализовать научный потенциал в полной мере, так что теперь мы делаем мегасайенс в России. Это ПИК в Гатчине, NICA в Дубне, синхротронно-лазерный комплекс «СИЛА» в Протвино, МБИР в Димитровграде. В этом же ряду и СКИФ, Сибирский кольцевой источник фотонов, — уникальный по своим характеристикам источник синхротронного излучения поколения 4+ с энергией 3 ГэВ.
Международное участие в проекте заявлено. По некоторым параметрам синхротрон будет превосходить зарубежные аналоги, и это должно быть интересно для ученых всего мира. Дело же не в том, как построить установку, а зачем строить. Исследователи едут туда, где есть установки нужного класса, чтобы работать на переднем крае науки. А результаты фундаментальных исследований — это достояние всего человечества. Бессмысленно сохранять ноу-хау по фундаментальным вопросам, они должны быть открытыми — это и есть наука. А коммерческое использование открытий и технологий — это уже другая история.
По СКИФу пока нет четко прописанной схемы, один из вариантов — организация по примеру ЦЕРНа. Разрабатывается программа, создаются коллаборации между учеными разных стран. А затем от этих стран пропорционально участию формируются бюджеты, которые государства оплачивают за счет средств, выделенных на фундаментальную науку. У ЦЕРНа нет задачи получения прибыли, и для наших мегасайенс-проектов нет задачи получения прибыли, а оплата затрат участниками, конечно, будет.
— Почему нет международной кооперации в таком важном проекте, как решение задачи замыкания ЯТЦ?
— В этой сфере возможна кооперация, но у нее должны быть совершенно другие основы, чем в проектах «мегасайенс», потому что в «Прорыве» у нас как раз наука сугубо прикладная –— конкретные ноу-хау и технологические аспекты. Для чего в такой ситуации можно использовать принципы международного партнерства? Для формирования рынка, для широкомасштабного внедрения своих технологий по всему миру, для подтверждения возможности коммерческого дохода от полученных результатов. Мы довольно активно занимаемся формированием основ для международного сотрудничества на новой технологической платформе атомной энергетики. Это прежде всего подготовка общественного мнения, особенно в профессиональных сообществах, и подготовка мнения регулирующих органов. Здесь есть несколько инструментов: работа с МАГАТЭ и NEA OECD (Nuclear Energy Agency — Агентство по ядерной энергии при Организации экономического сотрудничества и развития), работа с Generation IV (это форум по реакторам четвертого поколения) и с рядом других площадок и коллабораций мирового ядерного сообщества.
Что может быть сделано в рамках коллаборации? Здесь нужно разграничивать. Если мы говорим об исследовательской инфраструктуре, как в Гренобле или Халдене, то ядерный реактор открывается для проведения исследований, и международная группа или какая-то зарубежная национальная группа проводит эксперименты для своих целей. По такому принципу будет построена работа МЦИ «МБИР».
В тоже время у нас есть задача продвижения новых продуктов (это и топливо, и заводы по переработке ОЯТ, и реакторные системы БРЕСТ и БН-1200) за рубеж. Странам, активно развивающим атомную генерацию, понятны все проблемы, которые существуют в стандартной ядерной энергетике и приводят к некоей тупиковой ситуации с точки зрения сырья, потому что уран исчерпаем, с точки зрения накопления ОЯТ, с точки зрения минорных актинидов, которые надо дожигать. Теоретически понятно, как это решать, еще со времен Ферми и Лейпунского, вопрос — как это сделать. Тот, кто сделает первым, будет обладать преимуществом по дистрибуции своего технического решения по всему миру и займет хорошее место на глобальном рынке ядерных технологий. Конечно, здесь есть опасения, что произойдет некая утечка — не информации, а ноу-хау, что мы потеряем свое технологическое лидерство из-за того, что оно будет распределено. Да, существуют методы международного патентования, портфолио, система РСТ, но никакая система защиты авторских прав в реальности не защищает от копирования технологий.
Поэтому сейчас мы и обсуждаем в дискуссии, каким образом мы будем знакомить мир со своим проектом. Пока мы публикуем аналитические отчеты о том, что уже сделано, и я могу сказать, что интерес проявляется с каждым днем все больше и больше. Но настанет точка бифуркации, и нам скажут: продемонстрируйте, дайте потрогать, чтобы мы поняли, что это реально работает. И вот как организовать этот процесс: дать посмотреть, пощупать и понюхать, чтобы зарубежные партнеры присутствовали при работе и в то же время мы не потеряли имеющееся преимущество, — это сложная задача, которой мы сейчас занимаемся. Надо, чтобы мысль овладела массами, чтобы общество созрело, в том числе и ядерное сообщество, и после этого предложить схему, при которой мы гарантированно не потеряем свое лидерство. Такую схему мы разрабатываем, она в чем-то близка к схемам ЦЕРН, ИТЭР, FAIR, NICA, но там фундаментальные исследования, а здесь реальная энергетика, значит, подход нужно трансформировать. Поэтому мы ничего не анонсируем, пока все не будет просчитано. Когда схема будет утверждена, она обязательно станет достоянием общественности.