В сентябре 2022 года исполняется 55 лет исследовательскому ядерному реактору Томского политехнического университета. В рамках празднования юбилея запланирована большая программа. О том, чего достигли политехники, используя возможности реактора, и какие у университета дальнейшие планы по его развитию, в интервью "Интерфаксу" рассказал исполняющий обязанности ректора ТПУ Дмитрий Седнев.
- В последние годы реактор постоянно развивался, обновлялся, на его модернизацию выделялись заметные суммы. Расскажите, пожалуйста, в чем сегодня значимость этой установки для науки и образования? И какие изменения ждут реактор в ближайшее время?
- Наш реактор - это единственная действующая установка такого класса, единственный ядерный реактор в системе высшего образования. Это огромный плюс с точки зрения и образования, и науки, потому что доступ к таким установкам в мире ограничен. Студенты, которые учатся в Томском политехе, могут посмотреть, как работает ядерный реактор, они могут получить допуск для управления самим реактором. Учитывая общий тренд перевода исследовательских реакторов на низкообогащенное топливо в целях ядерного нераспространения (а у нас такой переход не осуществлялся), характеристики реактора ТПУ становятся уникальными.
На реакторе мы проводим эксперименты для "Росатома", облучаем кремний и топазы, плотно работаем по направлению ядерной медицины. Например, в блоке по инженерии здоровья развиваем технологии нейтрон-захватной терапии. Сейчас этот метод на нашей установке используется для лечения животных, в будущем планируется расширить применение терапии на человека.
Если говорить о планах, мы приняли стратегию развития до 2030 года - срок эксплуатации реактора продлен до этого времени. В стратегии также предусмотрена подготовка документов, прохождение аккредитации и дальнейшее продление сроков: мы надеемся, что сможем эксплуатировать наш реактор минимум до 2050 года. Кроме того мы хотим улучшить его фундаментальные технические характеристики, довести мощность с 6 МВт до 10 МВт. Это позволит практически в два раза увеличить плотность потока нейтронов, даст больше возможностей для проведения научных экспериментов и расширения номенклатуры коммерческих заказов.
- Если ваш - реактор единственный исследовательский, то получается, что выпускники других вузов впервые видят реактор только тогда, когда приходят куда-то работать?
- Они могут видеть его только во время непродолжительной практики на предприятиях "Росатома". Раньше были еще реакторы в МИФИ и СевГУ, но они на консервации, не действуют, на мощности - только наш. Поэтому к нам приезжают из других городов и стран. На базе реактора ТПУ открыт центр международного образования, где мы оказываем поддержку "Росатому" в подготовке квалифицированного персонала для реализации экспортных проектов госкорпорации. Например, сейчас у нас учатся ребята из Боливии, на подходе - студенты из Индонезии, в целом, география достаточно широкая. Я сам по базовому образованию физико-техник и преподавал у слушателей из Нигерии, ЮАР, Бразилии, Египта. Эти иностранные студенты имеют полный доступ к установке, мы обеспечили все разрешительные документы, классы оборудованы прямо на реакторе.
В доковидные времена на базе реактора проводили семинары МАГАТЭ по ядерной радиационной безопасности исследовательских реакторов и их физической защите. Реактор ТПУ - хорошо оборудованная модельная площадка, на которой МАГАТЭ сочло возможным проводить свои курсы и демонстрировать, как все должно быть сделано на практике, на примере нашего реактора.
- Какие из проектов по радиофармпрепаратам (РФП) самые успешные? Какие препараты уже используются в лечении пациентов? Какие есть планы по новым препаратам и изотопам?
- У нас сейчас самый широко распространенный изотоп - это диагностический технеций-99, который используется при широком спектре заболеваний. Мы его поставляем более чем в 30 клиник в Сибири и на Дальнем Востоке. При этом мы делаем еще и генераторы технеция: это медицинские изделия, которые позволяют транспортировать изотоп на дальние расстояния. В обычном случае это практически невозможно из-за короткого периода полураспада. Необходимо четко выстраивать логистическую цепочку, чтобы довезти изотоп в надлежащем состоянии до клиники и пациента.
Есть радиофармпрепараты на основе таллия-199, он также используется при диагностике, но здесь задействован не реактор, а циклотрон - это другой метод получения. На реакторе мы планируем запуск производства лютеция-177. У нас в рамках программы "Приоритет 2030" есть стратегическая ставка "Инженерия здоровья", где мы объединяем усилия с СибГМУ и ТНИМЦ. Вместе, в первую очередь, с коллегами из ТНИМЦ мы разработали препарат на основе лютеция-177, который может использоваться и для диагностики, и для терапии. То есть это препарат комбинированного действия, даже по большей части терапевтического. Для нас это значимый шаг, потому что мы долго вкладывались, в целом, в развитие фармпрепаратов. Несколько проектов по этому направлению было запущено по постановлению правительства №220, в них принимают участие ведущие зарубежные ученые. Удалось получить результаты по белкам - носителям этих препаратов, сейчас, я уверен, они найдут применение в клинической практике.
Для нас важно, что мы нашли полное взаимопонимание с одним из крупнейших игроков на рынке радиофармпрепаратов России. Это интегратор "Росатома" - "Русатом Хэлскеа", который рассматривает Томск для создания технологического центра по отработке и налаживанию производства пилотных партий радиофармпрепаратов за счет концентрации наших - Томского политеха и ТНИМЦ - компетенций. Мы можем проводить полный цикл исследований: ТПУ - доклинику (есть все разрешительные документы), ТНИМЦ - клинику.
Лютеций-177 - это таргетная доставка: при минимальном вреде для здоровых тканей препарат производит максимальный терапевтический эффект для области, пораженной раковой опухолью. В этой части он - уникальный. В целом мы видим в этом важную социальную миссию университета: наши разработки вносят существенный вклад в здоровьесбережение населения. Препарат на основе лютеция-177 и иные препараты - на основе фосфора-32, например, - смогут внести значимый вклад в борьбу, в первую очередь, с онкологическими заболеваниями. Что важно отметить - мы сейчас единственные в России производители, например, того же фосфора-32.
При этом сейчас есть огромная проблема: радиохимиков мало, их мало кто обучает, мало исследователей высокого уровня. В Сибирском регионе их точно нет. За Уралом эту отрасль нужно поднимать. Мы в этом направлении работаем и инвестируем.
- Анонсировался запуск производства легированного кремния для высокопроизводительной электроники. Расскажите, пожалуйста, подробнее об этом проекте. Что он даст России? Кто потребитель этой продукции?
- Мы давно легируем кремний, это один из выстроенных научно-технологических процессов на нашем реакторе. Раньше потребители этой услуги были в основном за рубежом.
Мы получаем слитки кремния, погружаем их в облучательный канал реактора. Под воздействием потока нейтронов внутри образуются стабильные изотопы фосфора - исходное вещество из диэлектрика превращается в полупроводник, нужный для производства силовой электроники. По нашим оценкам, мы закрываем порядка 3% рынка легирования кремния в мире. В этом году мы планируем запустить облучательную установку большого диаметра - 8 дюймов (203 мм). Мощность производства - 7 тонн кремния в год, это достаточно большой объем. Это даст возможность закрыть примерно 5% мирового рынка. Таких установок в России нет, это - уникальная система. Мы - четвертые в мире, кто будет обладать системой такого диаметра. Это открывает другие возможности и по объему производства, и по размеру - мы сможем облучать цельные пластины. И здесь мы видим интерес не только зарубежных заказчиков, но и "Ростеха", "Росатома". Я уверен, что это будет востребованная вещь, "украшение" реактора.
- К слову об украшениях: наверное, все, кто бывал на реакторе, видели окрашенные топазы. Какой практический смысл у этой разработки? Кто потребитель этой продукции, и как часто поступают такие заказы?
- Это заказы для ювелирной отрасли. В природе топазы окрашиваются за счет того, что они находились близко к источникам ионизирующего излучения. При пробеге частиц в теле топаза появляется характерный голубой цвет разных оттенков. Сейчас природные цветные топазы уже практически не встречаются, теперь находят только прозрачные, поэтому камни окрашивают на установках, аналогичных нашей. Мы можем окрашивать до 1,5 тонн топазов в год. Но спрос на такую услугу ограниченный. Мы в доковидные времена получали порядка 400 кг в год, сейчас - меньше. Но я надеюсь, что ювелирная промышленность, "подсевшая" в связи с экспортными ограничениями, стабилизируется, и спрос восстановится в полном объеме.
- Среди партнеров ТПУ в атомной отрасли - все ведущие российские предприятия. Какие сейчас самые актуальные проекты с партнерами?
- Наш глобальный партнер - это "Росатом" и предприятия, которые находятся в структуре госкорпорации. Если говорить про технологических партнеров, то, в первую очередь, назову АО "ТВЭЛ". Это технологический интегратор "Росатома" по разным направлениям. Мы начали совместные пилотные проекты по выводу из эксплуатации объектов использования атомной энергии: при поддержке ТВЭЛа создаем на реакторе центр вывода из эксплуатации, будем разрабатывать референтные технологии, обучать там специалистов.
Есть предприятие "Русатом Хэлскеа", которое является интегратором по ядерной медицине, с ним мы работаем в области радиофармпрепаратов. Компания поддерживает наш проект по ускорителям - портативным установкам для наработки РФП.
Отдельно хочу сказать про АО "Сибирский химический комбинат", который входит в АО "ТВЭЛ" и стал нашим титульным партнером в федеральном конкурсе на создание передовой инженерной школы (ПИШ). Кроме того мы участвуем в реализации проекта "Прорыв" - с точки зрения технологий автоматизации, цифровых двойников и других разработок, а также по направлению подготовки кадров. Из-за нашей географической близости и нашего бэкграунда в физико-техническом образовании, мы будем основной точкой подготовки кадров для этого проекта. "Росатом" это подтверждает.
Весной этого года мы ездили с большой делегацией на ФГУП "Горно-химический комбинат" (ГХК, Железногорск, Красноярский край - ИФ). Там реализуется важный проект создания жидкосолевого реактора, которому требуется дополнительная научная поддержка в разработке и апробации новых технологий, и мы начинаем сотрудничество в этом направлении. Кроме того у нас есть совместный проект по облучению мишеней радия для медицинского применения.
Есть также набор прикладных задач, которые мы решаем. Например, делаем систему теплового контроля процесса резки газодиффузионных машин изотопно-разделительного производства для АО "ГНЦ РФ ТРИНИТИ" (Троицкий институт инновационных и термоядерных исследований - ИФ), где занимаются лазерами. Промышленная апробация и сдача системы намечены на сентябрь.
То есть у нас абсолютно разные направления, но при этом мы все более системно работаем с госкорпорацией "Росатом" и ТВЭЛом. У нас запланировано много мероприятий до конца года. Наши якорные партнеры находятся в контуре "Росатома", поэтому фокус мы делаем на них.
- Давайте сместим диалог ближе к образованию. Недавно первая в РФ студентка получила допуск к работе на реакторе. Как Вы считаете, почему это произошло только сейчас? У женщин нет интереса к этой профессии, им сложно, а может, дело в стереотипах или в чем-то другом?
- Есть два фактора. Первый - это стереотипы. Их сложно переломить. Долго считалось, что девушка не может быть в мужской профессии. Но, если посмотреть на ТВЭЛ, президент компании Наталья Владимировна Никипелова возглавляет ее уже пятый год. Так что здесь весь вопрос в профессиональных и психологических качествах. Я уверен, что, девушки, увидев пример Алины Горбуновой, первой получившей допуск к работе на реакторе, последуют ему. Но есть и второй фактор: девушки могут работать не на каждом реакторе в силу нормативных ограничений. До определенного возраста дозовые нагрузки запрещены из-за воздействия на репродуктивную систему (на исследовательских реакторах в меньшей степени, на энергетических - в большей). При этом в контуре ядерных предприятий девушек работает много. Даже когда я сам учился, у нас половина группы состояла из девушек.
- Вы планируете открыть вместе с ТВЭЛом научно-исследовательский центр вывода из эксплуатации ядерных объектов. Но ведь и сейчас наверняка весь штат "ОДЦ УГР" - да что там ОДЦ, почти всех предприятий "Росатома" - состоит из выпускников политеха. Все исследования по теме вывода ядерных объектов из эксплуатации и раньше проводились "мозгами" политеха, с участием мощностей политеха. Что изменится с открытием этого центра? Это рамочное оформление всех достигнутых к настоящему моменту показателей, или у этого центра и других есть практическое применение и значение?
- Нет, это абсолютно практическая работа. Есть научно-образовательные учреждения, где ведутся исследования и даются знания по каким-то направлениям. Есть предприятия с актуальными производственными задачами и НИОКР. Некоторые предприятия идут по модели создания собственных R&D-центров. Мы с коллегами коллаборируем в части создания R&D-центра на нашей площадке, и эта модель, на наш взгляд, наиболее эффективна. Потому что кадровый ресурс - как с точки зрения научного потенциала, так и с точки зрения студентов - у нас кратно выше, чем у любого предприятия.
Мы хотим быть уверенными в том, что студент, которого мы выпускаем, уверенно ориентируется в технологической повестке, а желательно - сам эту повестку разрабатывает и участвует в проектах, которые ее продвигают. Хотим, чтобы, переходя на предприятие, студент точно понимал, как работают новые технологии, был способен участвовать в разработке и, как минимум, постановке технических заданий для новых технологий. Критично для этого иметь НИОКР в университете. Мы считаем, что мы должны учить тому, что умеем делать сами. Поэтому открытие центров - это не юридическое оформление текущих работ, это, действительно, открытие новых научных направлений. Это - современное оснащение новых лабораторий.
Совместно с партнерами мы договариваемся о вынесении части технологической деятельности в контур университета с вовлечением студентов. Мы хотим, чтобы ребята, выходя из стен университета, не нуждались во временном лаге для адаптации к рабочему месту, а лучше - имели обратный лаг. Мы двигаемся в эту сторону вплоть до профильных подразделений, которые обучают будущих сотрудников, например, "Росатома". Мы бы хотели максимально тесно совместить наши производственные культуры. Чтобы потом не приходилось переучивать, чтобы студенты понимали, что если в госкорпорации используются бережливые технологии, то мы тоже должны их использовать в наших лабораториях. Студенты должны понимать, как это работает и как использовать этот процесс.
Мы привлекаем студентов в проекты во время обучения. Мы сейчас, в целом, пересматриваем образовательный процесс в сторону сдвига в модульное образование, особенно в магистратуре. Мы уверены, что там должно быть большое количество именно проектных интенсивов, чтобы ребята заходили в реальные проекты, которые ведутся внутри университета.
Первые шаги уже сделаны. В этом году мы пересобрали 11 программ магистратуры, укрупнили их. Получилось три больших направления с индивидуальными треками внутри: химическая технология, нефть и газовый инжиниринг, инноватика и управление предприятием. Дальнейшие шаги будут затрагивать всю магистратуру, мы ее всю пересоберем полностью за два года. Студенты магистратуры будут участвовать в проектах по задачам промышленности рядом с нашими инженерами и учеными. Для бакалавров мы будем на основе этих проектов делать учебные курсы, и лучших ребят из бакалавриата забирать в реальные проекты. И это - отличная возможность получать плату за свой труд во время учебы.
- Раньше было так: приходит человек после университета работать, а ему говорят: "Забудьте все, чему вас учили". То, что Вы рассказываете, звучит так, как будто теперь студент будет приходить и учить работников новым технологиям...
- Мы бы хотели добиться именно этого эффекта - чтобы эта фраза больше никогда не звучала, как минимум, в отношении наших студентов.
- Хотелось бы вернуться к теме передовой инженерной школы - ПИШ. Расскажите, пожалуйста, в каких сферах, кроме атомной, будете работать? Какие проекты предполагается реализовать с индустрией?
- ПИШ "Интеллектуальные энергетические системы" базово построена на взаимодействии с нашими якорными партнерами. Их три: "Росатом", "Газпром нефть" и "Россети". Это три сектора энергетики, которые мы охватываем. Мы оценили масштабы разработок, которые нужны для той или иной отрасли. И мы понимаем, что задачи (особенно в сфере моделирования, управления, автоматизации и роботизации) у энергетиков из различных отраслей схожи. И мы, таким образом, хотим выстроить кросс-отраслевое взаимодействие через нашу передовую инженерную школу.
В качестве партнеров к нам зашло 18 компаний из контуров организаций, которые я выше обозначил. Сейчас мы выстраиваем первую смычку между нефтегазовой и атомной отраслями. Многие инструменты, разработанные, например, в "Газпром нефти", могут быть адаптированы и использованы с сильно меньшими вложениями для решения задач "Росатома". И наоборот. Например, моделирующие комплексы, которые развиваются в "Росатоме", можно адаптировать для задач нефтегазовой отрасли. И мы это сделаем.
Следующий шаг - присоединение транспорта энергетики, то есть, компании "Россети". Мы будем адаптировать эти комплексы уже вплоть до расчета цифровых двойников энергетических систем регионов, чтобы можно было выстраивать оптимальное энергопотребление и энергогенерацию и оперативно этим управлять. Мы видим здесь запас возможностей повышения эффективности. И мы считаем, что вложения в ПИШ помогут, с одной стороны, провести ряд больших НИОКР, в которых мы являемся важным экспертным центром вместе с нашими партнерами. С другой, мы сможем подготовить к магистратуре инженеров, которые будут способны на предприятиях использовать и адаптировать новые цифровые продукты.
Всегда существует "долина смерти" между разработкой продукта и его внедрением. Вы можете поставить прекрасные цифровые системы на предприятие, но, если нет людей, которые понимают, зачем это нужно, умеют этим пользоваться, способны объяснить коллегам, что система работает эффективно, вы никогда ее не внедрите. ПИШ направлена на обучение таких людей. До 2030 года 1,5 тысячи выпускников, магистров и прошедших переподготовку должны будут пройти через ПИШ. Там будет очень интенсивная магистратура с высокой долей цифровых навыков в IT и уклоном в одно из направлений энергетики: атомную отрасль, нефтегазовую или транспортировку энергии. Но при этом ребята смогут управлять реальными продуктами и создавать цифровые двойники.
- Как предприятия вкладываются в ПИШ?
- На данном этапе в этом году мы получаем 84,5 млн рублей субсидиарных денег от правительства, в дальнейшем предполагается кратное увеличение до 2024 года этих вложений. Оценочно порядка 1 млрд рублей должно быть вложено к этому сроку в ПИШ. И параллельно вместе с этим вкладываются партнеры. В этом году СХК направит финансовые средства. Вкладывается АО "Джэт" - компания "Росатома", которая занимается цифровой разработкой: они бесплатно предоставляют нам свои рыночные продукты, тем самым, финансируя ПИШ. С "Газпром нефтью" у нас заключен рамочный контракт, внутри него будут предусмотрены пакеты для ПИШ как в части ее оснащения, так и в части НИОКР и образовательного процесса. Это первые шаги на этот год. Плюс - мы привлекаем новых партнеров. Каждый год мы должны защищать программу на комиссии, которую собирает Минобрнауки с представителями компаний, структур РАН и методологического оператора - МИФИ. Таким образом происходит перекрестная оценка нашей работы, и мы рассчитываем продолжать проект, разрабатываем планы его продления.
