La División Científica ocupa un lugar especial en la estructura de Rosatom, una corporación del conocimiento. Los desarrollos científicos en Rosatom son la base para mejorar los productos y servicios intensivos en ciencia existentes y crear nuevos en los segmentos de tecnología y energía nuclear. Los invitamos a conocer las principales áreas de trabajo de la división.

La división se estructura como un holding que unifica a diez institutos y centros de investigación. La sociedad gestora es JSC «Ciencia e Innovaciones». El holding también incluye al centro ITER, que es el responsable por parte de Rusia de las obligaciones en virtud del proyecto ITER. La actividad científica se estructura en gran medida en diez áreas principales, ya que es más conveniente consolidar medios y esfuerzos, y se evita la duplicación y los conflictos de derechos sobre los resultados de la actividad intelectual.

La primera dirección es el proyecto Proryv (Breakthrough) y el cierre del ciclo del combustible nuclear basado en reactores de neutrones rápidos. Este año, los científicos realizaron experimentos a escala de banco para confirmar las características declaradas en el proyecto, justificaciones de seguridad, verificación y validación de códigos, verificación del rendimiento del equipo y vida útil. La próxima etapa de I+D se llevará a cabo en el Complejo Energético Experimental y de Demostración, que actualmente se está construyendo en Rusia. Se trata de obtener las principales características del reactor a potencia, demostrando el cierre del ciclo del combustible nuclear, reciclado de combustible, experimentos con refrigerante de plomo, etc.

La segunda dirección es el desarrollo de la ingeniería de energía nuclear moderna basada en VVER, con control espectral (VVER-S) y reactores refrigerados por agua a presión supercrítica (VVER-SKD). Los científicos están desarrollando un código de cálculo físico de neutrones necesario para modelar con precisión las transferencias de neutrones estacionarios y no estacionarios. Junto con el Instituto Kurchatov, los científicos de Rosatom están investigando un nuevo efecto de la interacción elástica de los antineutrinos electrónicos con núcleos masivos de xenón. Los dispositivos compactos y económicos que detectan neutrinos serán útiles para mejorar la seguridad de las instalaciones nucleares y monitorear la no proliferación de armas nucleares.

La tercera dirección es el reprocesamiento del combustible nuclear gastado y el reciclaje múltiple de materiales nucleares. La investigación tiene como objetivo maximizar el potencial energético de los materiales fisionables y minimizar el volumen y la actividad de los desechos. Los científicos han demostrado la posibilidad fundamental del uso múltiple (hasta siete veces) del combustible REMIX de uranio-plutonio en reactores de neutrones térmicos. Se está desarrollando un reactor de sales fundidas para la utilización de actínidos menores. La investigación se llevará a cabo al menos hasta 2024, los resultados formarán la base del proyecto de una instalación de investigación de sales fundidas. Los actínidos menores ya se están quemando en el reactor industrial rápido BN-800. Los científicos también están desarrollando tecnologías para el fraccionamiento del combustible nuclear gastado, la solidificación de desechos de alto nivel utilizando una matriz similar a un mineral y el llamado «Iron PUREX», donde se supone que los materiales de revestimiento de combustible se utilizan como matriz.

La cuarta dirección es la energía del hidrógeno. Como parte de esta dirección, se está desarrollando un reactor refrigerado por gas de alta temperatura, cuya energía es beneficiosa para usar en la producción de hidrógeno a gran escala. También se están realizando investigaciones para crear soluciones para almacenar, transportar y utilizar el hidrógeno.

La quinta dirección es la tecnología láser. Un módulo láser multifuncional móvil está próximo a ser implementado en la industria, que genera rayos a una distancia de hasta 100 m. El láser puede cortar estructuras metálicas, incluso bajo el agua, y hormigón con un espesor de 20 cm. Otra tendencia es la creación de detectores capaces de detección de explosivos de diversas composiciones, incluso detrás de obstáculos y a una distancia de hasta 6 m. Se está desarrollando y fabricando una muestra completamente funcional del sistema de inspección.

La sexta dirección son las tecnologías termonucleares y de plasma. Aquí se crean y se prueban los modelos de laboratorio de un motor espacial de plasma. Resultó que los mecanismos estudiados de aceleración de iones y su separación del campo magnético proporcionan una alta eficiencia energética y de tracción del motor. Para mejorar los diagnósticos de plasma a alta temperatura y potentes flujos de partículas y radiación, se desarrollaron, se fabricaron y se probaron prototipos de un sistema para detectar flujos corpusculares y de neutrones pulsados. Los científicos también están trabajando para mejorar los parámetros operativos del tokamak y están desarrollando una tecnología para aplicar una capa protectora de cromo en el revestimiento de las barras de combustible utilizando una descarga de magnetrón de tipo coaxial extendido.

La séptima dirección son los nuevos materiales y tecnologías. Los científicos han desarrollado y certificado un nuevo material para las corazas y soldaduras de los reactores VVER-S. También están investigando las tecnologías para la producción de combustible tolerante a partir de siliciuro de uranio, estudiando las propiedades de los gránulos y realizando pruebas en reactores de barras de combustible experimentales. Otro proyecto es el desarrollo de una aleación para canales guía de elementos combustibles VVER y PWR, más resistente a la hidrogenación.

La octava dirección es el de las centrales nucleares de baja potencia. Para las centrales nucleares de baja potencia con la unidad de reactor RITM-200, los científicos fundamentan las soluciones de diseño para unidad del reactor y la unidad de potencia para mejorar sus características de diseño. En particular, se justificó un aumento en el recurso del equipo principal, se crearon instalaciones experimentales para probar el sistema de eliminación pasiva de calor de la contención y el sistema de enfriamiento de emergencia, etc. Se están previendo y calculando los accidentes graves más allá de la base de diseño. Para la instalación del reactor Shelf-M, se están desarrollando y probando nuevos tipos de combustible para lograr una utilización del combustible más profunda y aumentar la campaña de combustible a ocho años o más.

La novena dirección es la superconductividad. Los científicos han completado el desarrollo y la fabricación de un limitador de corriente de cortocircuito superconductor híbrido basado en superconductores de alta temperatura. Además, se realizaron cálculos y experimentos que demostraron la viabilidad técnica y económica de crear un controlador de potencia de red industrial basado en superconductores. Se han completado las pruebas de banco de un conducto experimental de corriente superconductora de alta temperatura para sistemas de salida de potencia. Su uso reduce el costo de capital de la construcción o el reemplazo de sistemas de producción de energía hasta en un 15%.

La décima dirección es la medicina nuclear. Los científicos están construyendo un complejo toroidal para la radioterapia remota «Torus». Sus ventajas son la compacidad, los bajos requisitos de protección de la sala, el filtro de nivelación, la tasa de dosis más alta, etc. La segunda dirección es el desarrollo de un complejo para litotricia láser en urología. Se está creando una nueva modificación de un litotriptor láser de dos longitudes de onda con una duración de pulso de microsegundos.