Обращение к сайту «История Росатома» подразумевает согласие с правилами использования материалов сайта.
Пожалуйста, ознакомьтесь с приведёнными правилами до начала работы

Новая версия сайта «История Росатома» работает в тестовом режиме.
Если вы нашли опечатку или ошибку, пожалуйста, сообщите об этом через форму обратной связи

Участники проекта /

Никулина Антонина Васильевна

Глав­ный науч­ный сотруд­ник отдела раз­ра­ботки цир­ко­ни­е­вых мате­ри­а­лов ВНИ­ИНМ. Един­ствен­ная женщина в Рос­сии, награж­ден­ная за вклад в про­из­вод­ство цир­ко­ни­е­вых изде­лий для ядер­ной энерге­тики меда­лью имени Вильяма Кролля.
Никулина Антонина Васильевна

Во ВНИ­ИНМ, кото­рый в прошлом назы­вался «девят­кой», я попала по рас­пре­де­ле­нию после окон­ча­ния кафедры метал­ло­ве­де­ния инсти­тута цвет­ных метал­лов и золота имени М. И. Кали­нина, кото­рой руко­во­дил А. А. Боч­вар. В после­дующем этот инсти­тут вошел в состав инсти­тута ста­лей и спла­вов (МИСиС). Что такое «девятка», я не знала, так как в 1953 году информации о ней не было. Работу начала в лабо­ра­то­рии метал­ло­ве­де­ния урана. При­мерно в 1955 году, когда «девятку» возглав­лял Боч­вар, пра­ви­тельством была постав­лена задача по созда­нию в СССР цир­ко­ни­е­вого про­из­вод­ства для актив­ных зон реак­то­ров на теп­ло­вых нейтро­нах (ВВЭР, РБМК). Реше­ние этой задачи было пору­чено нашему инсти­туту, и я как моло­дой метал­ло­вед ока­за­лась в цен­тре начала событий. Перед предпри­я­ти­ями сто­яла задача по созда­нию метал­лурги­че­ского процесса полу­че­ния цир­ко­ния. И каж­дое предпри­я­тие занима­лось созда­нием соб­ствен­ного процесса полу­че­ния. Одно­временно сто­яла задача выплавки слит­ков из этого металла.

Цир­ко­ний — хими­че­ски актив­ный металл, и тре­бо­ва­лось обес­пе­чить его чистоту при пере­ра­ботке. Я должна была давать оценку раз­ра­ба­ты­ва­емым мате­ри­а­лам, хотя сама все видела впер­вые и не имела ника­кой информации об этом металле из науч­ной лите­ра­туры. Цир­ко­ний был ред­ким метал­лом, и из всех доступ­ных источ­ни­ков информации о нем я найти не смогла. Так постепенно раз­ви­ва­лось направ­ле­ние. Были отсе­яны отдель­ные методы, не обес­пе­чи­вающие полу­че­ние чистого металла.

На началь­ных этапах был выбран иодид­ный процесс фини­ровки, поз­во­ливший полу­чить наи­бо­лее очищен­ный от при­ме­сей металл. После этого нача­лись иссле­до­ва­ния такого цир­ко­ния при­ме­ни­тельно к атом­ным реак­то­рам, результаты кото­рых поз­во­лили опре­де­лить вли­я­ние при­ме­сей и леги­рующих элемен­тов на свойства цир­ко­ния и раз­ра­бо­тать тре­бо­ва­ния к составу сплава. Пер­вое необ­хо­димое свойство — кор­ро­зи­он­ная стой­кость в теп­ло­си­стеме. О других каче­ствах речь вна­чале не шла. По мере накоп­ле­ния результа­тов стали появ­ляться дан­ные по кор­ро­зии металла и необ­хо­димо­сти леги­ро­ва­ния.

Около шести­де­ся­того года была постав­лена задача созда­ния промыш­лен­ного про­из­вод­ства цир­ко­ния и его спла­вов для раз­ви­вающейся в СССР атом­ной энерге­тики. К этому време­нив каче­стве основ­ного процесса полу­че­ния цир­ко­ния ядер­ной чистоты был выбран элек­тро­ли­ти­че­ский спо­соб.

В 1960 году появи­лась кон­крет­ная большая задача про­из­во­дить обо­лочки твэ­лов, труб тех­но­логи­че­ских кана­лов и других дета­лей для актив­ных зон реак­то­ров РБМК. В 1964 году выпуск таких изде­лий был пол­но­стью налажен. В это время были опре­де­лены все необ­хо­димые добавки, кото­рые обес­пе­чи­вали высо­кую кор­ро­зи­он­ную стой­кость обо­ло­чек твэ­лов и других изде­лий в реак­то­рах ВВЭР малой мощ­но­сти. Это были бинар­ные сплавы.

Исполь­зо­ва­ние элек­тро­ли­ти­че­ской основы для этих спла­вов не обес­пе­чи­вает им тре­бу­емого сопро­тив­ле­ния кор­ро­зии. Тогда во ВНИ­ИНМ появи­лись раз­ра­ботки нового сплава. Появился сплав Э635, проч­ный и очень ради­аци­онно-стойкий сплав. Вообще все наши сплавы были при­няты на вооруже­ние за рубежом. Они назы­ваются по-раз­ному, но все они имеют общее про­ис­хож­де­ние. Доста­точно того, что во всей лите­ра­туре ино­стран­ные авторы с уваже­нием ссылаются на то, что это были основ­ные раз­ра­ботки еще Совет­ского Союза.

Я одна из пер­вых от СССР участ­во­вала в меж­ду­на­род­ной конфе­ренции «Цир­ко­ний в ядер­ной промыш­лен­но­сти» в 1966 году. С тех пор, кстати, аме­ри­канцы каж­дые два года орга­ни­зуют симпо­зи­умы по этой тема­тике. На одном из таких меропри­я­тий я позна­коми­лась с адми­ра­лом Рико­ве­ром — созда­те­лем аме­ри­кан­ских атом­ных под­вод­ных лодок. Он был пер­вым лау­ре­а­том цир­ко­ни­е­вой медали Кролла, а я девя­той после него. Эта медаль

при­сва­и­ва­ется меж­ду­на­род­ным сообще­ством за успехи в раз­ви­тии цир­ко­ни­е­вой промыш­лен­но­сти, и это меропри­я­тие про­хо­дит и в наши дни. Кроме того, я состою в меж­ду­на­род­ном коми­тете по при­суж­де­нию этих меда­лей во всем мире.

Уни­каль­ность цир­ко­ния в том, что на пла­нете есть всего четыре элемента таб­лицы Мен­де­ле­ева, кото­рые имеют малый коэффици­ент захвата нейтро­нов. Это алюми­ний, берил­лий, маг­ний и цир­ко­ний. Кроме цир­ко­ния осталь­ные элементы по раз­лич­ным при­чи­нам не годятся для про­из­вод­ства и исполь­зо­ва­ния в реак­то­рах.

Поэтому большая заслуга нашего инсти­тута в том, что хотя мы и отста­вали от аме­ри­кан­ских раз­ра­бо­ток при­мерно лет на десять, но в результате наши мате­ри­алы ока­за­лись на пере­до­вых позициях. Нами выбраны для леги­ро­ва­ния цир­ко­ния три элемента — олово, нио­бий и железо. Один сплав фран­цузы взяли, потому что у нас тогда патента не было, и назвали его М-5. Это то же самый сплав, но они его позже лега­ли­зо­вали.

На основе нашего знаме­ни­того 635-го сплава аме­ри­канцы создали свой ана­лог. А еще один сплав с двумя процен­тами нио­бия поза­им­ство­вали у нас канадцы. Сло­вом извест­ных спла­вов очень мало и три из них наши, раз­ра­бо­тан­ные в СССР.

Сегодня основ­ные исполь­зу­емые в мире сплавы — аме­ри­кан­ские, так назы­ва­емые цир­ко­вые. Про­из­во­ди­тель этой про­дукции в основ­ном Вестингауз, он про­из­во­дит сплавы для раз­ных реак­то­ров. Арева сей­час раз­ви­вает про­из­вод­ство в Индии. Китайцы увле­ченно создают соб­ствен­ные сплавы и японцы. Но здесь есть такая тон­кость: про­из­во­ди­тели цир­ко­ния, как и у нас, про­хо­дят весь путь от метал­лургии до полу­че­ния гото­вого изде­лия. То есть слитки, трубы и так далее. Аме­ри­канцы и фран­цузы имеют такое хозяйство. А вот японцы покупают полуфаб­ри­каты, берегут свою эко­логию, поэтому процесса метал­лурги­че­ского не вос­про­из­во­дят, начи­нают только с холод­ной пере­ра­ботки. Они покупают цир­ко­ний и сами изго­тав­ли­вают изде­лия. Или, скажем, индусы и китайцы сей­час уже осва­и­вают с начала цикла. Поэтому уни­каль­ность нашего завода в Гла­зове в том, что он на себе все абсо­лютно замы­кает. И метал­лургия, извле­че­ние из руды, и полу­че­ние цир­ко­ния, и выплавка слит­ков, про­кат…

У нас сей­час сложи­лась такая ситу­ация. В метал­лургии цир­ко­ния Совет­ский Союз все­гда шел своей доро­гой и никому не под­ражал. Во всем мире про­из­во­дят цир­ко­ний, кото­рый идет в слитки, назы­ва­емый «губ­ча­тый». Он и правда в виде губки полу­ча­ется из руды путем вос­ста­нов­ле­ния маг­нием. А у нас цир­ко­ний другого про­ис­хож­де­ния — он в виде порошка, кото­рый полу­ча­ется элек­тро­ли­зом рас­плав­лен­ных солей. Это наша оте­че­ствен­ная раз­ра­ботка, кото­рая роди­лась в нашем инсти­туте. На рынке сей­час тре­бо­ва­ния к изде­лиям рас­тут в связи с повыше­нием тре­бо­ва­ний к без­опас­но­сти реак­то­ров. И если раньше тре­бо­ва­ния выстав­ля­лись для работы цир­ко­ни­е­вых изде­лий в обыч­ных нормаль­ных, ста­биль­ных усло­виях экс­плу­а­тации, то в послед­нее время появи­лись тре­бо­ва­ния, чтобы цир­ко­ни­е­вые изде­лия выдержи­вали нагрузку в ава­рий­ных ситу­ациях. Редко, но они бывают, как в Чер­но­быле. Выстав­лено тре­бо­ва­ние к цир­ко­ни­е­вым изде­лиям — сохра­не­ние целост­но­сти, в пре­да­ва­рий­ных ситу­ациях, так назы­ва­емых LOCA, до 1200 гра­ду­сов.

Это тре­бо­ва­ние появи­лось в послед­ние годы, когда мы решили выхо­дить на меж­ду­на­род­ный рынок. Ока­за­лось, что сплавы на губ­ча­той основе в усло­виях LOCA стоят лучше, чем на элек­тро­лит­ной основе. Потре­бо­ва­лось созда­ние про­из­вод­ства губ­ча­того цир­ко­ния на Чепец­ком заводе. Однако ока­за­лось, что это не

про­стая задача.

Сегодня ухуд­ши­лась дис­ци­плина, нет долж­ного кон­троля за процес­сами, повы­сился брак. Инсти­туту при­хо­дится раз­би­раться в при­чи­нах этого, что затруд­няет про­движе­ние. Кроме того, часто меня­ется обо­ру­до­ва­ние в связи с заин­те­ре­со­ван­но­стью завода в более высо­ко­про­из­во­ди­тель­ном обо­ру­до­ва­нии. Цир­ко­ний очень чув­стви­те­лен к изме­не­ниям тех­но­логии, теря­ется ста­биль­ность свойств изде­лия и их каче­ства. Каче­ство

поверх­но­сти цир­ко­ни­е­вых изде­лий тоже нуж­да­ется в улучше­нии, поверх­ность ока­зы­вает большое вли­я­ние на их кор­ро­зи­он­ное пове­де­ние. Это нуж­да­ется в посто­ян­ном наблю­де­нии и вне­се­нии кор­рек­ти­ровки в процесс.

В связи с этим сегодня име­ется большая необ­хо­димость в вос­ста­нов­ле­нии уте­рян­ного в тех­но­логи­че­ских процес­сах, обес­пе­чи­вающих ста­биль­ное высо­кое каче­ство­из­де­лия.

Во-вто­рых, каж­дый цир­ко­ни­е­вый сплав, его раз­ра­ботка перед внед­ре­нием занимает не менее 30 лет. Сей­час полу­ча­ется так, что все убеж­даются, что наш 110-й сплав не выдержи­вает проч­но­сти, его надо упроч­нять. У нас — иссле­до­ва­те­лей — уже была подго­тов­лена эта ситу­ация, мы раз­ра­бо­тали сплав, на базе этого сплава леги­ро­вали его кис­ло­ро­дом и желе­зом. Назва­ние 110-й-М. Это было вот уже лет 20-30 назад. Уже в реак­то­рах постоял этот мате­риал. Сей­час он гото­вится к сбор­кам для поставки за рубеж из этого сплава. Столько вот вылежи­ва­ется сплав. 635-й сплав готов тоже. Он уже про­ве­рен хорошо, но его сей­час исполь­зуют для несущих дета­лей кон­струкций, на нем жест­кость вот этой сборки держится. Хотя стоит вопрос еще больше повы­сить его сопро­тив­ле­ние пол­зу­честь.

Понима­ете, уни­каль­ность нашей цир­ко­ни­е­вой нау­киво всем мире заклю­ча­ется в том, что фак­ти­че­ски всеми раз­ра­бот­ками занимаются здесь, во ВНИ­ИНМ. Во всем мире по спла­вам рабо­тают много стран, раз­ви­вающих атом­ную энерге­тику (США, Канада, Франция, Япо­ния). Аме­ри­кан­ское обще­ство стан­дар­тов все работы объеди­няет. Рабо­тающих с цир­ко­нием лабо­ра­то­рий в мире много, а мы одни и в этом наша цен­ность. Если же гово­рить о пре­ем­ствен­но­сти, то в Рос­сии нет другого предпри­я­тия, где может заро­диться такие лабо­ра­то­рии, ана­логич­ные суще­ствующим во ВНИ­ИНМ.

Это гран­ди­оз­ный опыт. К сожа­ле­нию, спе­ци­а­ли­сты меняются, ухо­дят. Сей­час настолько изме­ни­лась система орга­ни­за­ции работы, моло­дые спе­ци­а­ли­сты 70-80% заняты оформ­ле­ни­ями бумаг и только к концу года заклю­чают дого­вор. Какая там работа? Это пер­вое. Во-вто­рых, раньше рож­да­лись наши мате­ри­алы, ВНИ­ИНМ был голов­ным инсти­ту­том в этом смысле, но с нами рабо­тали ака­деми­че­ские инсти­туты, про­ект­ные инсти­туты, и мы все были рав­но­правны. Мы здесь только лишь отве­чали за все. А сей­час мы здесь, в инсти­туте не можем вос­про­из­ве­сти все эти усло­вия, реак­тор­ные испыта­ния, кото­рые стоят очень дорого. Ака­деми­че­ские инсти­туты нам помогали очень много: гото­вили диаграммы состо­я­ний, у нас были большие связи и кон­такты, а сей­час этого всего нет. Поэтому как раз­ви­ваться — я затруд­няюсь ска­зать. Сегодня мы наблю­даем не сво­ра­чи­ва­ние, а как бы суже­ние всего про­ис­хо­дящего. И мы абсо­лютно серьезно можем поте­рять эту компе­тенцию. В науку, увы, при­шла коммерция. А коммерция науку хоро­нит.