В «Сириусе» на научно-технологической программе «Большие вызовы» школьники разрабатывают концепцию полигона атомных станций малой мощности. Эти станции сооружают там, где нецелесообразно строить более мощные АЭС. Есть у них и еще одна сфера применения – подобные полигоны могут использоваться для обучения будущих специалистов атомной отрасли. Такой проект в настоящее время развивают в городе Обнинске Калужской области – здесь будет создан международный научно-образовательный центр ядерных и атомных и смежных технологий «Обнинск Тех». На «Больших вызовах» участникам предложили продумать концепцию этого полигона. Проект курируют эксперты ГК «Росатом».
Международный научно-образовательный центр атомных и смежных технологий «Обнинск ТЕХ» поможет решить проблему комплексного образования в атомной отрасли и совместить получение теоретических знаний с практикой. Для этого на базе Физико-энергетического института имени А.И. Лейпунского (предприятие ГК «Росатом») прорабатывается концепция полигона ядерных реакторов, который позволит обучать персонал на реальных установках. В рамках проекта участникам команды необходимо продумать множество деталей – от наличия необходимой инфраструктуры до физического размещения четырех реакторов на территории Физико-энергетического института и их функционала.
«Росатом строит новые энергоблоки как в России, так и за рубежом, занимается разработкой новых технологий различных теплоносителей, топлива и конструкционных материалов. Кроме того, ведутся работы по обоснованию работоспособности новых инновационных реакторов, обладающих свойством внутренней самозащищенности. В связи с этим спрос на высококвалифицированных специалистов растет сейчас и будет расти в будущем. Возникает вопрос: где их готовить? Как раз для этого и нужен наш полигон. Теоретические знания, которые будущие специалисты получат в образовательном центре, можно будет сразу отработать на практике. Концепция, разработанная талантливыми школьниками на “Больших вызовах”, ляжет в основу комплексного предложения участия Физико-энергетического института в МНОЦ “Обнинск Тех”», –поясняет наставник ребят, руководитель проектов по устойчивому развитию Физико-энергетического института имени А. И. Лейпунского» (предприятие ГК «Росатом»)Дмитрий Калякин.
Разрабатывая концепцию будущего проекта, школьники изучили около двух десятков ядерных энергетических установок различного типа и отобрали для строительства на полигоне четыре реактора – «Шельф-М», «СВБР», «РУТА» и «Аргус-М». Они относятся к реакторам малой мощности и предназначены для использования в научных исследованиях, получения электроэнергии, производства радиоизотопов и обучения специалистов. Некоторые из них уже эксплуатируются, другие находятся только на стадии разработки. Участники команды продумывают их функционал, возможность их размещения на будущем полигоне, а также обеспечение безопасной эксплуатации, для чего они проводили необходимые расчеты.
«Мы четко обосновали основные параметры реакторов, отметили конкретную площадку на базе Физико-энергетического института в Обнинске, продумали применение существующих коммуникаций, определили потребности в энергопотреблении ФЭИ и города Обнинска, оценили финансово-экономическую составляющую проекта. Кроме того, мы предложили и обосновали комбинированную систему безопасности полигона», –рассказывает один из участников проекта, школьник из ТольяттиМаксим Вишня.
Результатом проекта станет концепция полигона атомных станций малой мощности, визуализация которой будет показана на макете, где представлены основные элементы будущего научно-образовательного полигона. Модели ребята моделируют в отечественной программе «Компас-3D», а для их изготовления использовали 3D-принтеры, а также лазерные и фрезерные станки с ЧПУ.
«В команде я занимался 3D-моделированием, сборкой самого корпуса макета, вырезал для него необходимые детали из фанеры и пластика, а также занимался электроникой, которую мы планируем добавить в макет – “оживить” его при помощи светодиодных лент и сенсорного дисплея. В нашей конструкции еще используются специальные модули на базе микрокомпьютера Raspberry Pi и аппаратной платформы Arduino», –комментирует процесс работы над макетом участник проекта, десятиклассник из НовосибирскаАртем Конев.
Важной частью визуализации проекта стал дизайн. Некоторые напечатанные детали нужно было доработать при помощи акриловых красок, а также продумывать использование в макете дополнительных элементов, например, дорожек, расположение элементов декора, позиционирование на плоскости моделей реакторов. Помимо этого, ребята готовят к финальной защите презентацию, в которой за ограниченное время им необходимо представить разработанные за время программы решения.
«В проекте я выполняю роль дизайнера – готовлю презентации, работаю с текстом, разрабатываю необходимые заставки для дисплея, а также совершенствую детали нашего макета, чтобы скрыть недостатки 3D-печати. Нам важно, чтобы созданный нами проект был понятен и для экспертов, и для людей, которые пока только знакомятся с этой темой», –рассказывает о своей работе над проектом участница программы, школьница из КазаниДарья Жаркова.
Разработка реакторов малой мощности – одно из перспективных направлений развития атомной отрасли. Такие станции быстрее и дешевле строить. Также они обеспечивают энергонезависимость и связность удаленных и труднодоступных территорий нашей большой страны.