Атомные компетенции
Как все начиналось
История Института ядерной энергетики и технической физики (ИЯЭиТФ) началась в начале 1960-х годов, когда руководство горьковского Особого конструкторского бюро по проектированию специальных машин, организованного для решения задач советского атомного проекта и участвовавшего в создании промышленных ядерных реакторов, почувствовало острую необходимость в подготовке кадров. В 1961 году по инициативе директора ОКБ, выдающегося ученого Игоря Ивановича Африкантова и академиков Александрова и Лейпунского и на основании распоряжения Совета Министров РСФСР в Горьковском политехе был создан физико-технический факультет. Текст распоряжения с грифом «Сов. секретно» гласил: «Обязать Министерство высшего и среднего специального образования РСФСР организовать в Горьковском политехническом институте с 1962/1963 учебного года закрытый физико-технический факультет со специальностями «Ядерные энергетические установки» и «Проектирование и эксплуатация атомных энергетических установок» с планом приема 100 человек, с созданием необходимой учебно-лабораторной базы для обеспечения инженерами указанных специальностей в первую очередь предприятий и организаций Горьковского совнархоза». В наши дни документ рассекречен.
Закрытый физтех имел свою охрану, пропускную систему, а лекции читались при опущенных шторах. Перед началом занятий сотрудник-секретчик раздавал студентам прошнурованные тетради, а потом собирал их и относил на хранение в первый отдел.
На новый факультет перешла часть студентов с кораблестроительного факультета со специальности «Судовые энергетические установки», учебные планы были взяты у Московского инженерно-физического института (сейчас НИЯУ «МИФИ). В политехе появились лаборатории с источниками ионизирующих излучений, в факультетском вычислительном центре — ЭВМ «Наири», а главное — были построены уникальные стенды для научных исследований. Читали спецдисциплины преподаватели МИФИ, переехавшие в Горький, а также сотрудники ОКБМ, включая его директора, главного конструктора и главного инженера. Практику студенты проходили в ОКБМ и на Горьковском машзаводе, где изготавливались ядерные реакторы, а с началом развития большой атомной энергетики практика переместилась на атомные станции.
В 2008 г., после перехода Нижегородского государственного технического университета на институциональный принцип построения, физико-технический факультет был преобразован в Институт ядерной энергетики и технической физики. Первым директором ИЯЭиТФ стал инициатор его создания, проректор НГТУ по развитию инновационно-образовательной деятельности, заведующий кафедрой атомных, тепловых станций и медицинской инженерии, д. т.н., профессор и выпускник физтеха Сергей Михайлович Дмитриев, а научным руководителем — одна из ключевых фигур, сыгравших решающую роль в создании физтеха: ученый с мировым именем, академик РАН, лауреат международной премии «Глобальная энергия», Ленинской и Государственной премий, профессор Федор Михайлович Митенков. С 2019 г. ИЯЭиТФ носит имя Ф. М. Митенкова. В настоящее время работу ИЯЭиТФ возглавляет к. т.н., доцент Александр Евгеньевич Хробостов, а научным руководителем является один из учеников Митенкова и ректор НГТУ Сергей Михайлович Дмитриев.
За 60 лет в Институте ядерной энергетики и технической физики, одном из ведущих подразделений НГТУ, подготовлены тысячи высококвалифицированных специалистов в области ядерной и тепловой энергетики, инфокоммуникационных технологий и медицинской инженерии. Об истории и развитии Института снят документальный видеофильм «Навстречу будущему. Физтех — ИЯЭиТФ. 60 лет».
Базовый вуз «Росатома»
— На сегодняшний день Институт является базовым для предприятий Госкорпорации «Росатом», имея базовые кафедры в АО «ОКБМ Африкантов», в Нижегородском филиале «Атомэнергопроекта» и в НИИИС имени Седакова, филиале Российского федерального ядерного центра — Всероссийского научно-исследовательского института (РФЯЦ-ВНИИЭФ). Долгие годы на физтехе работала и кафедра инженерной электрофизики, созданная Институтом прикладной физики РАН по аналогии с базовой кафедрой «ОКБМ Африкантов», — рассказывает Сергей Михайлович Дмитриев. — На современном этапе технологического развития общества наряду с теоретическими занятиями очень важна практическая составляющая обучения, поэтому лекции студентам кроме преподавателей ИЯЭиТФ читают и ведущие сотрудники этих предприятий, вкладывая душу в подготовку сотрудников, которых не надо переучивать. Расхожая фраза «Забудь все, чему тебя учили в институте, мы научим тебя сами» по отношению к нашим выпускникам не работает: они на старших курсах уже знают о проектах, которыми занимаются предприятия «Росатома», и сразу после трудоустройства готовы вести исследовательскую, проектную и конструкторскую деятельность, да и бизнесу некогда заниматься переучиванием молодых специалистов. Горжусь, что компетенции выпускников-ядерщиков нашего Института
в области конструирования ядерных установок являются на сегодняшний день самыми высокими в России.
Особо стоит отметить уникальную экспериментальную базу ИЯЭиТФ. Экспериментальная база физтеха с позиций сегодняшнего дня была скромной, но сейчас она максимально приближена к современным требованиям. В настоящее время в ИЯЭиТФ установлены крупнейшие в мире научно-исследовательские стенды. Один из них, построенный в рамках сотрудничества по Постановлению Правительства РФ N 218 «О мерах государственной поддержки развития кооперации российских высших учебных заведений и организаций, реализующих комплексные проекты по созданию высокотехнологичного производства», представляет собой полную копию ядерной энергетической установки со всеми ее штатными параметрами. Измерительную аппаратуру нам поставил Институт теплофизики Сибирского отделения РАН, а технологическую часть с полной автоматизацией — Н???? ИИИС имени Седакова. На другом стенде в рамках проекта «Росатома» «Прорыв» изучаются элементы оборудования ядерных энергетических установок, работающих на тяжелом жидкометаллическом теплоносителе — свинце. Кстати, на этом стенде по договору с бельгийским Центром ядерных исследований мы исследуем подшипники для реактора MYRRHA, строящегося в этой стране.
По словам Сергея Дмитриева, управление проектом «Прорыв» обсуждалось экспертами в мае 2021 г. в Москве. Этот проект направлен на создание новой технологической платформы атомной отрасли с замкнутым ядерным топливным циклом и на решение проблем обращения и хранения отработанного ядерного топлива (ОЯТ). Одним из направлений «Прорыва» является строительство демонстрационного комплекса, состоящего из заводов переработки ОЯТ и фабрикации топлива в замкнутом топливном цикле, и экспериментального реактора «БРЕСТ-ОД-300», включающего модуль по производству смешанного уран-плутониевого топлива и модуль по переработке облученного топлива. Дорожная карта «Прорыва» включает научные исследования, конструирование и изготовление оборудования, проектирование, строительство и ввод атомного комплекса в эксплуатацию. Руководит «Прорывом» спецпредставитель «Росатома» по международным и научно-техническим проектам Вячеслав Першуков.
— К важнейшим исследованиям ИЯЭиТФ следует отнести и продолжение работы по верификации программного комплекса ЛОГОС, разрабатываемого РФЯЦ-ВНИИЭФ для решения сложных инженерных задач с 2009 года, — продолжает Сергей Дмитриев. — Мы до сих пор проводим исследования по термопульсациям для создания блока программ по расчету долговечности и ресурса. На результатах наших исследований отработана конструкция тепловыделяющих сборок для реакторов КЛТ-40С на плавучей АЭС «Академик Ломоносов», для реакторов РИТМ-200 и РИТМ-400 на ледоколах класса 22220 «Арктика», «Сибирь», «Урал» и ледоколов «Лидер», строящихся на судостроительном заводе «Звезда» в Приморском крае.
Уровень исследований, проводимых в ИЯЭиТФ, определяется в том числе и международным взаимодействием. Руководство Госкорпорации «Росатом» в рамках межправительственного соглашения с Китаем поручило Институту подготовить около 100 китайских специалистов. «Преподавание идет на английском языке, но наш учебник переведен и на китайский, — отмечает ректор. — Есть планы перевода учебника и на испанский язык для использования в странах Южной Америки. Кроме того, НГТУ является головным вузом «Росатома» по подготовке международных кадров для АЭС средней и малой мощности, которые могут быть интересны экономике островных государств Юго-Восточной Азии. Энергоблоки таких АЭС могут вырабатывать электроэнергию и тепло, а при необходимости — и питьевую воду путем опреснения морской воды.
— Говоря про НГТУ и ИЯЭиТФ, нельзя не отметить их очень сильную инженерную школу. Совсем недавно команда НГТУ в третий раз подряд признана победителем финала студенческой лиги международного инженерного чемпионата CASE-IN в направлении «Цифровой атом», а на июньском Ученом совете в ИПФ РАН, посвященном 95-летию академика Андрея Викторовича Гапонова-Грехова, была отмечена его великолепная инженерная хватка. Это неудивительно, так как он два года учился в горьковском политехе!
Я горячо приветствую активное участие молодого коллектива ИЯЭиТФ в научно-исследовательской работе и желание сотрудников публиковать результаты своих исследований в российских и иностранных журналах с высоким импакт-фактором, — дополняет Сергей Дмитриев. — Для соискателей ученых степеней в нашем Институте совместно с «ОКБМ Африкантов» созданы два диссертационных совета. Я возглавляю открытые советы 05.04.11 по специальности «Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности (технические науки)» и 05.14.03 по специальности «Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации» (технические науки), а первый заместитель директора ИЯЭиТФ Вячеслав Владимирович Петрунин — закрытые советы. Кстати, по специальности «Атомное реакторостроение, машины, агрегаты и технология материалов атомной промышленности» — это единственный совет в России. Предприятий атомной отрасли в нашем регионе немало, и удержать лучших выпускников возможно только интересной работой и достойной зарплатой.
ИЯЭиТФ в «Большом Сарове»
В ближайшие годы преподавателям и студентам ИЯЭиТФ предстоит выполнение новых интересных задач. Первая из них касается сотрудничества с Национальным центром физики и математики, открывающимся с 1 сентября в Сарове в рамках проекта «Большой Саров».
— 8 июня 2021 года мне довелось стать участником совещания, состоявшегося на базе РФЯЦ-ВНИИЭФ и посвященного вопросам создания Национального центра физики и математики, — поясняет ректор НГТУ. — Он объединит научные и образовательные компетенции РАН, «Росатома», НИЦ «Курчатовский институт» и МГУ имени Ломоносова с целью получения научных результатов мирового уровня, подготовки ученых высшей квалификации, воспитания новых научно-технологических лидеров, укрепления кадрового потенциала ключевых научных организаций страны и повышения привлекательности российской науки для молодых ученых.
Во встрече приняли участие руководители «Росатома», РФЯЦ-ВНИИЭФ, Министерства науки и высшего образования России, АНО «Наука и образование» и 16-ти крупнейших вузов страны, включая МГУ, МИФИ, МГТУ имени Баумана, МАИ, МЭИ, КФУ, СпбГУ. На совещании обсуждались вопросы кадрового обеспечения и научно-образовательной инфраструктуры, участие вузов в совместных научных программах, форматы участия вузовской науки на площадке Национального центра физики и математики. Большое внимание было уделено предложениям по созданию условий, соответствующих ожиданиям молодых ученых страны. Я в своем докладе рассказал о практике взаимодействия опорного университета с предприятиями «Росатома», расположенными на территории региона, и работе наших базовых кафедр и лабораторий.
Итогом встречи стало подписание меморандума о намерениях вузов сотрудничать по основным направлениям фундаментальных исследований Национального центра физики и математики, среди которых газодинамика и физика взрыва, физика высоких плотностей энергии, физика плазмы, астрофизика и геофизика, космология, ядерная и радиационная физика, искусственный интеллект и другие, и содействовать обеспечению кадровых потребностей «Росатома». Для этого намечено формирование сети совместных базовых кафедр и лабораторий под руководством молодых ученых, внедрение образовательных программ, ориентированных на потребности высокотехнологичных отраслей, участие в совместных научно-технологических проектах. Конкретные формы сотрудничества и механизмы финансирования будут определены отдельными соглашениями между сторонами в рамках меморандума.
Работать Национальный центр физики и математики начнет с 1 сентября. У каждого магистранта будут два научных руководителя — из МГУ и из РФЯЦ-ВНИИЭФ. Нет сомнений, что саровский кластер с уникальной для вузов России технологической базой вберет в себя ведущие мировые практики в области образования и науки и станет точкой притяжения молодых ученых и лучших студентов. Создание центра такого уровня станет также основой для разработки прорывных технологий и обеспечения лидерства России в мировом научном процессе и даст стимул к повышению интереса молодых людей к науке.
Энергетика будущего
Что касается водородной энергетики, то с 2018 года «Росатом» приступил к реализации своего нового инвестиционного проекта по развитию этого вида альтернативной энергетики.
— Другими видами альтернативной энергетики являются ветроэнергетика и солнечная энергетика, но для большой экономики их возможностей недостаточно, — комментирует Сергей Дмитриев. — Водородная энергетика основана на использовании водорода в качестве средства для аккумулирования, транспортировки, производства и потребления энергии: водород самый распространенный элемент на поверхности земли и в космосе, теплота сгорания водорода наиболее высока, а продуктом сгорания в кислороде является вода, которая затем вновь вводится в оборот. Самый дешевый способ масштабного производства водорода — с помощью атомных станций, и в инвестпроект «Росатома» заложено создание опытно-промышленного электролизного производства на Кольской атомной станции. Блоки этой АЭС работают не на полную мощность, есть избыток электроэнергии, и электролизом возможно получать водород — чистый продукт для экологически чистой энергетики. С начала 2021 года «Росатом» приступил к НИОКР по разработке технологических решений для создания атомной энерготехнологической станции с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором и химико-технологической компонентой для производства водорода. ОКБМ является головной организацией этого инвестпроекта, а ИЯЭиТФ станет готовить специалистов по водородной энергетике.
ИЯЭиТФ будет в «Приоритете»
— Создание ИЯЭиТФ дает мощный импульс развитию сотрудничества вуза с промпредприятиями и научно-исследовательскими организациями региона и страны, а также повышению качества подготовки кадров, — завершает рассказ Сергей Михайлович Дмитриев. — Нижегородские выпускники-атомщики и магистранты Института работают по всей стране — и на атомных станциях, и на базе атомных подводных лодок в Вилючинске Камчатского края, и в центре судоремонта «Звездочка» в Архангельской области, и на предприятии по ремонту и утилизации кораблей с атомными энергоустановками в дальневосточном городе Большой Камень. Наши специалисты очень ценятся работодателями. Даже в команде атомного ледокола «50 лет Победы», на котором я в 2019 году совершил поход на Северный полюс, удалось встретить трех выпускников!
Дальнейшее развитие НГТУ и, соответственно, ИЯЭиТФ я вижу в участии в программе стратегического академического лидерства «Приоритет-2030», которая вобрала в себя все лучшее из предыдущей программы развития университетов — Проекте 5–100, но получила изменение в дизайне программы. Цель «Приоритета» — к 2030 году сформировать более 100 прогрессивных университетов — центров научно-технологического и социально-экономического развития страны. Все вузы-участники данной программы получат солидный базовый грант, а по итогам второго этапа отбора вузы, поддержанные по траектории национально-исследовательского университета или по траектории национального опорного университета, получат специальные гранты гораздо большего объема. Нижегородскому техническому университету надо добиться статуса национального опорного университета. Мы же готовим инженерные кадры для экономики всей России!
