Институт был создан 27 апреля 1946 года под названием «Лаборатория «В». Ее целью было создание энергетических реакторов: уже в 1946–1947 годах ее сотрудники изучают возможность создать «урановую машину с обогащенным ураном и легкой водой». Работали в «Лаборатории «В» первые физики-ядерщики: Александр Лейпунский, в честь которого потом будет назван ФЭИ, и Дмитрий Блохинцев, который стал первым директором «Лаборатории «В».

Уже в конце 1940-х — ​начале 1950-х годов Александр Лейпунский ведет расчеты реакторов с различными параметрами: активными зонами, теплоносителями, защитой и так далее, из его идей и расчетов формируется важнейшее направление деятельности лаборатории — ​изучение реакторов на быстрых и промежуточных нейтронах.

В это же время Дмитрий Блохинцев соглашается на предложение Игоря Курчатова взять на себя ответственность по созданию первой атомной электростанции. В июле 1951 года «Лаборатории «В» было поручено спроектировать и построить в Обнинске АЭС с водяным охлаждением. В том же году началось строительство, и 26 июня 1954 года первая в мире АЭС была подключена к электросистеме.

После запуска Обнинской АЭС сотрудники «Лаборатории «В» начали исследования по созданию малых АЭС для арктических регионов. Практическим воплощением этой работы стала Билибинская АТЭЦ. Проектировать ее начали в 1963 году. Станция состоит из четырех блоков электрической мощностью 12 МВт, они были введены в эксплуатацию в 1974–1976 годах. Для станции «Лаборатория «В» создала особый тип реактора ЭГП‑6. Главная особенность конструкции реакторов этого типа — ​естественная циркуляция теплоносителя. Насыщенный пар вырабатывается не в пароперегревателе, а в каналах активной зоны. Фактически, Билибинская АЭС за полвека до активного интереса к малым АЭС в гражданской электроэнергетике стала успешным примером целенаправленного создания атомной станции малой мощности. АЭС работает до сих пор и постепенно она будет выводиться из эксплуатации. На смену ей в декабре 2019 года в Певек пришла ПАТЭС — ​новый проект АСММ «Росатома».

А визитной карточкой лаборатории стали реакторы на быстрых нейтронах. Еще в 1950 году Александр Лейпунский подготовил аналитическую записку «Системы на быстрых нейтронах», которая стала базой для последующих исследований и первым наброском программы научно-исследовательских работ. В 1955 году был запущен экспериментальный реактор на быстрых нейтронах. В конструкции следующего реактора, БР‑5, впервые использован натриевый теплоноситель, исследованы свойства материалов и физические характеристики реактора.

В 1960 году лабораторию переименовывают в Физико-энергетический институт. В первой половине 1960-х здесь разрабатывают проекты реактора БН‑350 с натриевым теплоносителем, проектируют исследовательский реактор БОР‑60 и ведут расчеты для строительства БН‑600.

БН‑350 построили и ввели в эксплуатацию в июле 1973 года в городе Шевченко, сейчас — ​Актау, Республика Казахстан. Особенностью станции стало то, что часть вырабатываемой энергии использовалась для электроснабжения, часть — ​для отопления, а часть — ​для опреснения воды. Город стоит на берегу Каспийского моря — ​огромного соленого бессточного озера, поэтому чистая вода в достатке улучшила качество жизни горожан.

БОР‑60 стал стартовой ступенью для создания БН‑600. А тот, в свою очередь, стал первым чисто энергетическим реактором. С 8 апреля 1980 года БН‑600 вырабатывает электроэнергию для блока № 3 Белоярской АЭС.

Еще одна разработка ФЭИ — ​реакторы для подводных лодок с водяным и жидкометаллическим теплоносителям.

В настоящее время

В сегменте быстрых реакторов самый актуальный проект ФЭИ — ​исследовательский реактор МБИР (многоцелевой быстрый исследовательский реактор). Институт — ​его научный руководитель. Проектирование идет с 2007 года. Цель МБИР — ​проведение широкого спектра реакторных исследований, в том числе испытания новых видов топлива и конструкционных материалов в сочетании с различными теплоносителями, изучение решений по улучшению безопасности, надежности и экономической эффективности проектов перспективных АЭС с быстрыми и тепловыми реакторами. Это самый мощный среди строящихся исследовательских реакторов мощностью 150 МВт. Для сравнения, у строящихся реакторов во Франции и Аргентине, которые находятся на втором месте, по данным МАГАТЭ, мощность составляет 100 МВт. Столь высокие значения должны обеспечить высокую плотность потока быстрых нейтронов. Они необходимы, чтобы за три-пять лет изучить изменения в материалах, которые потенциально можно использовать в быстрых реакторах. На БОР‑60 аналогичные исследования потребовали бы десятки лет.

Второе важное направление, которое развивает ФЭИ, — ​производство медицинских изотопов. Институт работает над созданием генератора альфа-эмиттера актиния‑225 (225Ас) медицинского качества. Радиофармпрепарат с 225Ас рассматривается в медицинской среде как перспективный кандидат для лечения метастатического рака предстательной железы. «Дочерний» изотоп 225Ас, берилллий‑213, используется для терапии метастаз нейроэндокринного происхождения и карцином красного костного мозга.

Третья область прикладных исследований — ​создание безопасного производства водорода, основанного на взаимодействии жидкометалллических теплоносителей с водой. Практический итог — ​стационарные и мобильные установки для производства водорода, использующие в качестве источника тепла как жидкометаллические реакторы, так и природный и попутный газ.

В области фундаментальных исследований ФЭИ занимается, в частности, жидкостными лазерами на основе иттербия. Их преимущества перед твердотельными — ​более эффективное теплоотведение и более низкая цена.

Разработки ФЭИ помогают и в борьбе с пандемией коронавируса. Специалисты центра разработали новый метод борьбы с вирусами, который может помочь и в лечении COVID‑19. Как рассказал директор института Андрей Говердовский в интервью отраслевой газете «Страна Росатом», этот проект ученые называют «светящимся газом»: коронавирус предлагается лечить путем дезинфекции легких с помощью ультрафиолета. Андрей Говердовский рассказал, что специалисты подобрали молекулы и газовые компоненты, которые при вдыхании останутся активированными и будут излучать ультрафиолет прямо в легких. По словам эксперта, этот метод позволит лечить и другие болезни, например туберкулез и онкологию. «Возвращается то, чего нам так не хватало, — ​интереснейшая наука, которая ведет к интересным приложениям, которые прославят госкорпорацию и нашу страну», — ​заявил Андрей Говердовский в интервью «Стране Росатом».

Кто такой Александр Лейпунский (1903–1972)

Советский физик-экспериментатор. С 1939 года А. И. Лейпунский — ​руководитель исследований по проблеме «Изучение деления урана», исследует роль нейтронов для цепной реакции. Участвовал в работе Ядерной и Урановой комиссий Академии наук СССР. С 1949 года исследовал возможности создания реакторов на быстрых нейтронах.

Кто такой Игорь Курчатов
(1903–1960)

Крупнейший советский физик-ядерщик, отец-основатель атомного проекта в СССР. В начале 1930-х годов одним из первых в СССР начал изучение физики атомного ядра. С его участием создан первый циклотрон, на котором затем и продолжались исследования. В 1943 году стал действительным членом Академии наук СССР.

С 1942 года занимается исследованиями ядерной энергии. В 1945 году вошел в Первое управление, занимавшееся атомным проектом, возглавив в нем научную работу. Под его руководством были созданы первые атомная, водородная и термоядерная бомбы. Параллельно руководил работами по мирному использованию атомной энергии. Под его руководством была создана первая в мире Обнинская АЭС.

ФОТО: Реактор БН-600