На юбилейной конференции 2022 г., посвященной 70-летию
Специализированного научно-исследовательского института приборостроения (АО
«СНИИП») (
фото),
обсуждались история, текущее состояние и перспективы отрасли ядерного
приборостроения, систем
диагностирования энергоблоков АЭС, проблемы систем контроля и управления
реакторными установками, систем радиационного и дозиметрического контроля [1].
Напомнив о кризисе приборостроения в конце 1990-х гг., который коснулся
и ядерного приборостроения, гендиректор «СНИИП» А.Карцев остановился на
событиях начала 2010-х гг., обозначивших начало атомного ренессанса в стране и
за рубежом, послужившего возрождению приборостроительной отрасли.
«И сегодня мы снова
востребованы»
Во второй половине
ХХ в. в СССР было создано мощное ядерное приборостроение, полностью
удовлетворявшее запросы атомной науки, ядерной энергетики и промышленности в
части измерений ионизирующих излучений [2]. В
Минсредмаше был сформирован научно-производственный комплекс, объединивший все
виды предприятий, обеспечивавших жизненный цикл продукции ядерного
приборостроения (ЯП). В него входили «СНИИП»,
«НИИТФА», «РНИИРП» (Латвия) и пять приборостроительных заводов, обеспечивающих
серийное производство [3].
Головной организацией был
определен Союзный НИИ приборостроения («СНИИП»).
В последующие годы для разработки и выпуска различных
приборов в Минсредмаше были созданы Всесоюзный научно-исследовательский
институт радиационной техники (Москва), Научно-исследовательский институт
радиоизотопного приборостроения в Риге, Пензенский приборостроительный завод
(г. Заречный), приборный завод «Сигнал» в Обнинске и др. Разработанную аппаратуру ЯП серийно производили и на заводах,
не входивших в структуру Минсредмаша: в Москве, Минске, Киеве, Курске,
Махачкале, Астрахани, Фрунзе, Сумах, Нарве, Брянске, Таллинне и др.
Для создания собственной промышленной базы по производству аппаратуры ЯП
к середине 1970-х гг. были построены приборные заводы «Тензор» (Дубна),
«Сигнал» (Обнинск), «Электрон» (Желтые Воды), реконструирован завод «Импульс»
(Пятигорск), создано приборное производство на заводе «Балтиец» (Нарва).
Для распространения изделий ЯП (наряду с радиоизотопной продукцией) в
1961 г. было образовано Всесоюзное объединение «Изотоп», специализировавшееся на
сбыте и сервисном обслуживании изделий.
Становление приборостроительной отрасли
Первые серийные дозиметрические, радиометрические и
электронно-физические приборы были созданы в 1945 – 1952 гг. специалистами московских
заводов №696 и №528 Минпромсвязи СССР и группой ученых Лаборатории
измерительных приборов АН СССР (в будущем – ИАЭ им. И.В. Курчатова). Разработкой приборов для исследований в ядерной физике занимались
специалисты многих НИИ, изготавливавшие небольшие партии приборов собственными
силами, а также совместно с приборными службами атомных предприятий – Института
биофизики МЗ СССР, Физического института АН СССР, Всесоюзного института
минерального сырья, Всесоюзного НИИ неорганических материалов, МГУ, ФЭИ и др. В
1952 г. на базе завода №696 создается Центральное конструкторское бюро №1
(ЦКБ-1) с опытным заводом (в последующие годы НИИ-1, Союзный НИИ
приборостроения, ныне – Научно-инженерный центр «СНИИП»).
В 1966 г. «СНИИП» был включен в 17-е ГУ Минсредмаша в качестве головной
организации атомного приборостроения – отрасли с серийными заводами «Сигнал»,
«Импульс, «Электрон», «Балтиец», курский «Маяк», «Тензор» и др. [3а].
«СНИИП»
был головной организацией по разработке приборов и систем измерения
ионизирующего излучения ((ИИИ) для всех направлений науки и промышленности. «НИИТФА»
являлся ведущим институтом по созданию специальных приборов и оборудования
технической физики, включая детекторы ионизирующего излучения, изотопные
источники электрической энергии, приборы технической диагностики и
неразрушающего контроля, масс-спектрометрические комплексы и приборы
рентгенофлуоресцентного анализа.
«РНИИРП», созданный в 1966 г. на базе Рижского
филиала Всесоюзного научно-исследовательского института радиационной техники (ВНИИРТ),
был основным разработчиком радиоизотопных
приборов, применявшихся в металлургической, химической и горнодобывающей
отрасли. В середине 1970-х гг. институт стал головным научным центром по
разработке технологий и созданию детекторов ионизирующего излучения на основе
полупроводниковых структур.
После распада СССР «СНИИП»
и «НИИТФА» стали самостоятельными организациями, «РННИРП» закрыли в
1990 г. В сложный для страны период 1992-2004 гг. пострадало и ядерное
приборостроение – единая система распалась, бывшие серийные заводы из структуры
«СНИИП» ушли в самостоятельное плавание. Связи между ними
нарушились, заказы на НИОКР прекратились.
Попытки воссоздать на базе «СНИИП» интегрированную компанию по ядерному
приборостроению с 2004 г. предпринимались неоднократно. И лишь в 2019 г. АО
«РАСУ» («Русатом Автоматизированные системы
управления») удалось реализовать инициативу по созданию бизнес-направления «Ядерное
приборостроение» в структуре ГК «Росатом».
Директору по развитию
новых бизнесов АО «РАСУ» Д.Ю. Белкину было поручено представить руководству ГК
«Росатом» предложения по запуску нового бизнеса «Ядерное приборостроение». На
момент выхода распоряжения ГК «Росатом» по запуску направления «Ядерное
приборостроение» работой в сегментах этого направления системно практически никто
не занимался, неструктурированный рынок контролировался локальными и
иностранными компаниями, отраслевых предприятий на нем было мало,
метрологическая база отсутствовала [3а].
В качестве потенциальных
участников направления «Ядерное приборостроение» рассматривались такие
организации, как: ФГУП «ВНИИА», АО «ПСЗ» Трёхгорный, ФГУП «НИИ НПО Луч», АО
«ГНЦ-ФЭИ», ООО «Прибор-Сервис» г. Глазов, ООО «НИИграфит», ООО «НПО «Центротех»
Новоуральск, АО «ИФТП» г. Дубна, ФГУП «ПО «Маяк», АО «НИИТФА», АО «Радиевый
институт», АО «СНПО «ЭЛЕРОН», АО «НИФХИ».
В 2019 г. АО
«РАСУ», получившее
статус дивизиона ГК «Росатом», выкупило 100% акций АО «СНИИП». Объектом измерения ЯП стали характеристики
ионизирующих излучений, эффектов взаимодействия излучения с веществом. Для
решения проблем атомной отрасли потребовались устройства, регистрирующие
излучения потоков a- и b-частиц, g-квантов, рентгеновского излучения,
нейтронов, протонов, ядер ряда элементов. Получили развитие исследования по
созданию аппаратуры для атомной энергетики, радиационного контроля для АЭС и
судов с ЯЭУ, защиты личного состава, ядерно-геофизической и дозиметрической
аппаратуры, аналитического и медицинского приборостроения, научных исследований
в космосе, радиационного контроля при переработке радиоактивных материалов.
За прошедшие два десятилетия специалистами «СНИИПа» были созданы свыше
2 тыс. типов различных приборов, специальных электронных блоков и устройств. Первые
дозиметры и радиометры для оснащения сухопутных войск, бортовые приборы для
танков, бронетранспортеров и самолетов, корабельные радиометры, специалисты ЦКБ-1
разработали ещё в 1950-х гг. Было создано свыше 30 приборов различного назначения, в том числе, для
анализа урановых руд по гамма-излучению и автоматической сортировки руды на
вагонетках по процентному содержанию урана в руде, индивидуальный дозиметр
«Сосна», интегральный бета-гамма-дозиметр «Чинара», дозиметр «Бук» для контроля
альфа - и бета-загрязненности одежды и др. В 1961 г. начались работы по созданию аппаратуры контроля и
управления реакторными установками. Была
создана группа приборов, контролирующих технологические среды для изготовления
ТВЭЛов.
В конце 1990-х гг. специалистами «СНИИП» В.В.Матвеевым, К.Н.Стасем и С.Б.Чебышовым была предложена концепция, согласно
которой целью измерений должно быть не только получение данных о
характеристиках ИИИ, но и информации о функциональном состоянии контролируемого
устройства или всего объекта в целом. Обязательным требованием для создаваемых систем
стало расширение функциональных возможностей, наделение их способностями прогнозировать
развитие ситуации для ранней диагностики аварийных ситуаций и выработки
рекомендаций персоналу по проведению противоаварийных мероприятий. Произошел
переход от получения информации о состоянии объекта к управлению
производственными комплексами - автоматизированным системам управления
технологическими процессами (АСУ ТП).
В 2019 г. начались исследования по
отработке новых методов измерений, уточнению метрологических характеристик новых
приборов, утверждена объемная программа НИОКР - порядка 10 проектов по всем
актуальным направлениям (С. Чебышов, [4]). В рамках НИОКР «Кайман» создано 12
новых типов приборов - основы современных АСРК для АЭС: программно-технические
средства (ПТС) для измерения основных радиометрических и спектрометрических
характеристик при контроле эффективности защитных барьеров энергоблока АЭС и
состояния технологического оборудования, оценке безопасной эксплуатации ЯЭУ по
уровням допустимого воздействия на персонал, население и окружающую среду, в
санитарно-защитной зоне. Комплекс исследований включает также НИОКР: «Нарвал»
(совершенствование ПТС радиационного контроля двойного назначения); «Нордик» (разработка
постов радиационно-экологического контроля для построения унифицированных автоматизированных
систем контроля радиационной обстановки АСКРО); «Риф» (разработка ПТС автоматизированного
дозиметрического контроля); «АБН» (разработка ПТС измерения концентрации бора в
теплоносителе). Помимо измерительных приборов разрабатываются
устройства обработки информации, сигнализации и передачи данных.
За последние
пять лет «СНИИП» вел разработку линейки продуктов для измерений
радиационных параметров в рамках проекта «Кайман» [6,6а]. Сертифицированы пять типов оборудования для автоматизированных систем
радиационного контроля (АСРК) с высокой точностью измерений.
Разработаны: устройства детектирования (УД) для измерения
суммарной объемной активности радионуклидов в жидких технологических
средах АЭС; УД для измерения объемной активности изотопов 131I
в воздухе рабочих помещений, технологических коммуникациях и выбросах
АЭС и ОИАЭ; широкодиапазонные УД для измерения суммарной объемной
активности бета-излучающих инертных радиоактивных газов в воздухе рабочих
помещений, технологических коммуникациях и выбросах АЭС и ОИАЭ; блоки
детектирования для измерения объемной активности альфа- и бета-излучающих
радиоактивных аэрозолей в воздухе рабочих помещений, технологических
коммуникациях и выбросах АЭС и ОИАЭ.
В рамках проекта «Нордик» завершена
разработка линейки постов радиационного контроля для АСКРО АЭС и ОИАЭ в разном
исполнении: стоечном и павильонном с интегрированным спектрометром,
шкафное малогабаритное, информационное табло со встроенным каналом связи
и модуль радиосвязи с различными типами модемов.
По проекту «АБН» реализована аппаратура контроля
концентрации борной кислоты на новых физических принципах, сокращающая
дозовые нагрузки на персонал, эксплуатирующий приборы.
В рамках проекта по созданию СКУ РУ для АЭС «Аккую»
созданы новые продукты, включая ПТС верхнего уровня для подсистем контроля,
управления и диагностики. Для второго блока Калининградской АЭС поставлены
автоматизированные рабочие места технологических защит и блокировок.
Создана система контроля концентрации водорода (СККВ). На новом техническом
уровне реализованы функции по контролю концентрации водорода
в гермообъеме энергоблоков №1, 2 Курской АЭС‑2.
Над СКУД, обеспечивающей
безопасную эксплуатацию реакторной установки, специалисты «СНИИП» взаимодействуют с центром
диагностики «Диапром» и Курчатовским институтом.
Перспективы
развития систем радиационного контроля
«Для активного развития
отраслевой науки логично, чтобы и средства измерения централизованно
разрабатывались и производились на отраслевых предприятиях. Поскольку
приборостроение в атомной отрасли долгое время не развивалось, необходимо
восстановить полную цепочку производства (гл. конструктор «СНИИП» С. Чебышов).
На отраслевой конференции
«Автоматизация: история, реальность, будущее», приуроченной к 80-летию
атомной промышленности и 10-летнему юбилею АО «РАСУ» (июль 2025 г.)
обсуждались вопросы технологического развития отрасли: от
автоматизации текущих энергетических проектов до создания автоматизированных
систем управления технологическими процессами (АСУ ТП) для производств будущего [5].
Отраслевым интегратором направления «Ядерное приборостроение» «РАСУ»
стало в 2019 г.
В рамках конференции была проведена сессия по перспективам
развития систем радиационного контроля (СРК) до 2045 г. «СРК обеспечивают
безопасность ядерных технологий. По планам в период с 2025 по 2045 гг. должны
быть созданы до 40 полномасштабных АСУ ТП, не менее 20 систем предстоит модернизировать
для продления сроков эксплуатации энергоблоков АЭС. В состав всех перечисленных
АСУ ТП обязательно входят СРК с развитым объемом радиационного контроля» (А.Л. Карцев,
гендиректор АО «СНИИП»).
Для создания перспективных СРК необходимо:
- внедрение искусственного интеллекта, в т.ч. цифровых методов
обработки сигналов;
- распространение на СРК требований по технологической
независимости объектов критической информационной инфраструктуры и
необходимость импортозамещения на уровне электронной компонентной базы;
- усиление требований по эксплуатационной надежности и
устойчивости к внешним воздействующим факторам;
- повсеместная унификация и типизация оборудования и компонентов
измерительных каналов;
- 100%-переработка платформ всех новых СРК.
По мнению А.Л.Карцева, «игроки на рынке оборудования будут
совместно реализовывать опорные НИОКР, координировать свою производственную
деятельность, повышая качество, надежность и технический уровень решений,
обеспечивающих радиационную безопасность. В первую очередь, это относится
к отраслевым предприятиям, среди которых роль главного конструктора и
комплектного поставщика СРК готов принять на себя «СНИИП». Сотрудничество со
специализированными предприятиями вне контура «Росатома» отвечает интересам
отрасли».
О необходимости
координации производственной деятельности предприятий ЯП говорили и другие
участники конференции. Зам. гендиректора Приборостроительного
завода «Росатома» (ФГУП "ПСЗ") М.Михайлов: "Мы конкурируем с
другими участниками рынка за предложения заказчика. Каждый считает, что он
лучше. И этот вопрос должен кто-то регулировать. Конкуренция хороша для
улучшения продукта, но не в части организационных моментов. В качестве такого
регулятора я вижу АО «РАСУ»».
Гендиректор ООО
"НПП "Доза" А.Нурлыбаев также поддержал мысль о здоровой
конкуренции: "Проблема в том, что все участники рынка постоянно
соперничают. Это происходит последние 15 лет… Должна быть здоровая конкуренция
в плане разделения ответственности за реализацию масштабных проектов».
Начальник
отдела радиационного контроля АО "АЭП" А.Коптев: «Технически
будущее лежит в сфере ИИ, цифрового моделирования и полной унификации. Но без
изменения логики взаимодействия и отказа от «битвы всех со всеми» эти
инструменты останутся недореализованными. Первый шаг — наладить нормальное
общение между участниками рынка, что и старается сделать «РАСУ» и «Росатом».
Разработки в области «Ядерного
приборостроения»
«ИФТП»
Созданный
в 1991 г. в Дубне на базе подразделения Объединенного института
ядерных исследований с целью разработок,
производства и внедрения на предприятиях «Росатома» аналитических приборов на
основе полупроводниковых детекторов, блоков и устройств детектирования
ионизирующих излучений, радиоизотопных приборов технологического контроля и
автоматизации технологических процессов, пластмассовых сцинтилляторов
специального назначения, «Институт физико-технических проблем» является
одной из ведущих научно-производственных организаций России в области
ядерного приборостроения. В 2019 г. он вошел в состав
дивизиона «АСУ ТП и электротехника» ГК «Росатом». Институт
изготавливает высокоточные приборы непрерывного дистанционного технологического
контроля, рентгеновские и гамма-спектрометры на основе пластмассовых,
сцинтилляционных, алмазных и кремниевых детекторов, детекторов из особо чистого
германия для радиационного и технологического контроля в атомной отрасли (около
120
К основной продукции относятся приборы дистанционного непрерывного контроля
технологических процессов (контроль плотности, уровня, толщины, концентрации и
состава веществ и материалов), спектрометры, радиометры и блоки детектирования
рентгеновского, альфа-, бета-, гамма- и всех видов фотонных излучений,
дозиметрическая аппаратура с детекторами из природных и синтезированных алмазов,
детекторов из особо чистого германия для радиационного и
технологического контроля в атомной отрасли (около 120 типов детекторов) [7], а также для ядерной медицины, облучательных центров на
ускорителях во всех научных ядерных центрах (В.П. Нестеров, советник директора «ИФТП»).
Освоены
малогабаритные спектрометры на особо чистом германии и теллуриде кадмия. Запущен в производство
параметрический ряд блоков детектирования для ядерно-физической аппаратуры,
ионизационные камеры для промышленных толщиномеров проката, плёнок, фольги и
покрытий; разработан рентгенофлуоресцентный толщиномер алюмо-цинковых и других покрытий.
«НИИТФА»
АО
«Научно-исследовательский институт технической физики и автоматизации» занимается ядерным приборостроением с
1960 г.
На момент создания институт
назывался Всесоюзным научно-исследовательским институтом радиационной
техники — ВНИИРТ (ОАО «НИИТФА» с 2008
г.) и являлся головной организацией в области
создания радиационной техники. Предприятие занималось разработкой радиационных
технологий, неразрушающим контролем, высокотемпературной сверхпроводимостью, созданием
аналитических приборов, контрольно-измерительных систем, газоразрядных детекторов
ионизирующих излучений и подвески ионизационных камер.
К середине 1960-х гг. выпускалась линейка гамма-дефектоскопов
общепромышленного назначения РИД (радиоизотопный дефектоскоп)
с использованием различных изотопов (170Tm, 192Ir, 137Cs
и 60Co) для дефектоскопии сталей и сплавов.
Для определений содержания элементов в рудах и продуктах их
переработки начался выпуск рентгенорадиометрических анализаторов. В 1964 г. был
создан первый РИТЭГ на основе стронция-90. С 1960 по 1970 гг.
было внедрено порядка 30 видов радиационной техники.
В 1976 г. ВНИИРТ был назначен головной
организацией по разработке специализированной масс-спектрометрической
аппаратуры для предприятий отрасли. В 1978 г. институт был определен головной
организацией и по созданию комплекса средств неразрушающего контроля ТВЭЛов,
ТВС, ПЭЛ для реакторов атомных электрических и тепловых станций. В серийное производство
переданы: радиоизотопные энергетические установки, аппаратура для
автоматического непрерывного контроля теплоносителя АЭС,
нейтронно-активационные, гамма-активационные и рентгенорадиометрические
анализаторы элементного состава вещества, ряд гамма-дефектоскопов, боксы
защитные для работы с изотопами, упаковочные транспортные комплекты для
источников гамма-излучения, аппаратура для контроля топлива на космических
аппаратах.
Экспериментальные
образцы и малые серии изделий изготавливаются на собственном опытном
производстве в Москвее и на производственной площадке филиала в Саранске.
В 2019 г. «НИИТФА» был включен в контур управления АО «Русатом
Хэлскеа» — интегратора в области радиационных технологий для медицины и
промышленности ГК «Росатом» [7а]. Одним из важнейших
направлений работ «НИИТФА» стала ядерная медицина.
Для ЯМ изготавливаются аппараты для брахитерапии «АГАТ», автоматизированные
модули синтеза радиофармпрепаратов для ПЭТ-томографии и клинических дозиметров
для лучевой терапии, синтезируются радиофармпрепараты.
На
сегодня «НИИТФА» является одним из основных разработчиков
гамма-дефектоскопического оборудования. Приборы «Унигам» и «Стапель» готовы
заменить зарубежные аналоги на российском рынке. «Унигам»
используется для контроля качества сварных соединений трубопроводов в условиях
монтажа, эксплуатации и ремонта.
Измеритель
влажности «ИВН-1» не имеет зарубежных аналогов, обеспечивает
импортнезависимость этой продукции.
Радиевый институт им. В. Г. Хлопина
Образованный в 1922 г. для изучения
геологии, химии и физики радия и
других радиоактивных элементов Институт занимается, в том числе, разработкой технологии
производства радионуклидов и радионуклидных источников [8].
В
производстве источников альфа-, бета-, гамма-, рентгеновского, мессбауэровского
и нейтронного излучений Радиевый институт использует 27 радионуклидов от трития до 252Cf для применения в радиационной технологии, стерилизации медицинского
инструмента, контроле технологических процессов, рентгенофлуоресцентном и
активационном анализе, метрологии ионизирующих излучений. Эталонные
радионуклидные источники Радиевого института используются для поверки спектрометров альфа-
и гамма-излучений и калибровки бета-радиометров.
Для космической техники была разработана технология получения изотопа 238Pu для РИТЭГов. Для Международной космической станции был
создан портативный спектрометр нейтронов высоких энергий, разработаны устройства для измерений
потока нейтронов высоких энергий. По заданию «Росатома» созданы дозиметрические комплексы
«Кордон 2» (для нейтронной дозиметрии), «Кордон А» (для аварийной, индивидуальной и зонной
нейтронной дозиметрии), спектрометрический набор нейтронных детекторов
«Днестр», а также трековые комплексы для измерений объёмной активности радона.
«НИКИЭТ»
В АО«Ордена Ленина
Научно-исследовательском и конструкторском институте энерготехники им. Н.А.
Доллежаля», специализирующемся на реакторных технологиях, ведется разработка
комплексных автоматизированных систем контроля, управления и защиты реакторных
установок, систем диагностики [9].
С 1998 г. «НИКИЭТ» проводил радиационные обследования объектов в пунктах
временного хранения ОЯТ и РАО на бывших береговых базах ВМФ и на 1, 2 блоках
БАЭС.
Для измерений использовались приборы, специально разработанные по
техническим заданиям института с учетом специфики измерений на объектах: гамма-дозиметры-радиометры
МКС-14ЭЦ, измерительный комплекс МКС-21П с набором блоков детектирования,
определяющим МЭД гамма-излучения, потоки альфа- и бета-частиц,
гамма-спектрометр СКС-20.
Для обеспечения безопасности работ при установке кассет в чехлы из
бассейнов выдержки блоков №1, 2 БАЭС, разделки и складирования ТРО в контейнеры,
был разработан измерительный радиационный комплекс, состоящий из системы
контроля распределения отработавшего ядерного топлива по высоте кассет и
системы контроля поступления топлива на дно бассейна выдержки (В. Аваев [9а]).
В 2023 г. «НИКИЭТ»
передал заказчику — «ГНЦ НИИАР» разработанные институтом исполнительные
механизмы аварийной защиты и автоматического регулирования, компенсации
реактивности и ручного регулирования для многоцелевого исследовательского
реактора на быстрых нейтронах (МБИР).
НИТИ им. А.П. Александрова
Научно-исследовательский
технологический институт им. А.П.Александрова — один из ведущих
отраслевых проектантов пунктов контроля и управления АЭС [10]. Институт
проектирует блочные пункты управления
и человеко-машинный интерфейс, производит досмотровые системы; измерительные
средства (расходомеры, уровнемеры); технические средства сбора и обработки
информации и технической диагностики технологического оборудования АЭС и ОИАЭ,
разрабатывает оборудование для автоматизированных систем радиационного контроля
АЭС, приборы и ПТС химического, радиационного и радиохимического контроля
технологических сред для ОИАЭ.
Оборудование
автоматизированных систем радиационного контроля НИТИ используют семь
российских и зарубежных АЭС, в том числе: установки для радиохимического
анализа «Уран-013М», радиометры-спектрометры, спектрометрические мониторы для
контроля объемной активности радионуклидов инертных газов МАРС-010-СГГ и контроля
активности радионуклидов в теплоносителе МАРС-012-СУГ, приборы вычисления
реактивности и др.
«ВНИИА»
В 1954 г. по инициативе научного
руководителя КБ-11 Ю. Б. Харитона Московский опытный завод №25
Минавиапрома СССР был передан в состав Минсредмаша в качестве филиала №1 КБ-11. С 1986 г. завод «Авиаприбор» переименовывается
во «Всероссийский научно-исследовательский институт автоматики им.
Н. Л. Духова». В
2014 г. ФГУПу «ВНИИА» присваивается статус Федеральной ядерной организации. Помимо ядерных боеприпасов институт производит средства автоматизированных систем
управления технологическими процессами энергетических и промышленных объектов, а также датчики, измерительное
и спектрометрическое оборудование [11].
«ВНИИА» выпускает программно-технические средства АСУ ТП атомных
и тепловых электростанций; датчики и сигнализаторы давления для АЭС и
нефтегазовых предприятий; досмотровые системы; дозиметрическую,
спектрометрическую и радиометрическую аппаратуру; аппаратуру
на основе нейтронных генераторов; радиационные мониторы, рентгеновские аппараты.
Для синхротрона СКИФ
и других проектов ИЯФ специалисты «ВНИИА» изготавливают диссекторы нового
поколения и стрик-камеры. Эти устройства позволяют наблюдать с предельным
временным разрешением структуру пучка электронов, изучать распределение заряда
в пучке, циркулирующем по кольцу ускорителя [11а].
«ВНИИАЭС»
Всероссийский
научно-исследовательский институт по эксплуатации атомных электростанций
занимается научно-техническим обеспечением
эксплуатации атомных станций, разработкой ПТК, систем технической диагностики;
виртуальным моделированием АЭС для новых проектов [17]. Также в сфере деятельности
Института: работы по повышению надёжности и безопасности энергоблоков АЭС; разработка средств контроля металла
и сварных соединений оборудования и трубопроводов АЭС; исследование свойств материалов,
используемых на АЭС при воздействии излучения, температуры и давления.
Специалистами «ВНИИАЭС» разработан комплекс
гамма-спектрометрического мониторинга, включающий блок детектирования, комплект
защиты и коллиматоров, многоканальный анализатор импульсов, компьютер и
программное обеспечение; создано АСУ ТП с дисплейным управлением оборудования.
Для
системы предиктивной аналитики оборудования АЭС совместно с НИЯУ МИФИ создан уникальный
инструмент мюонной томографии крупных промышленных объектов, реализующий в
одном устройстве две технологии детектирования мюонов – сцинтилляторы и
дрейфовые трубки.
При проведение
полевых испытаний на энергоблоке №4 Калининской АЭС были получены мюонограммы
действующего реактора и конструкций ЯО в условиях эксплуатации. Оперативный
контроль состояния реактора осуществлялся путем непрерывного просвечивания
потоком мюонов конструкции ЯР.
Производственные предприятия
В области ядерного приборостроения работают как научно-исследовательские,
так и производственные предприятия.
«ПЗ Сигнал»
Для производства
аппаратуры ядерного приборостроения министром Средмаша СССР Е. П. Славским в 1968 г. было
принято решение о строительстве в Обнинске Приборного
завода. Его первыми серийными изделиями стали радиоизотопные приборы для народного хозяйства. В 1974 г. завод
изготовил комплект аппаратуры для определения физической мощности ядерных ректоров. С 1976 г. завод
приступил к выпуску приборов радиационной и химической разведки для Вооружённых сил СССР.
Сегодня ПАО
"Приборный завод «Сигнал» производит аппаратуру для АЭС,
приборы радиационной, химической разведки и дозиметрического
контроля, детекторы
рентгеновского излучения, измерители и
детекторы ионизирующего излучения [12].
В 2019 г. "ПЗ «Сигнал» получил аттестат аккредитации в системе
госкорпорации «Росатом».
Пятигорский завод
«Импульс»
«Пятигорский завод
«Импульс», основанный в 1963 г.
как филиал Союзного научно-исследовательского института приборостроения («СНИИП»),
разрабатывает и изготавливает оборудование радиационного контроля для
предприятий атомной отрасли и в интересах Минобороны РФ [13]. Радиационный
контроль предназначен для обеспечения радиационной безопасности предприятий ГК
«Росатом», включая подразделения Концерна «Росэнергоатом» (в т.ч. АЭС),
подразделения АО «ТВЭЛ», АО «ВНИИНМ», ФГУП «ГХК» и др., а также предприятий,
эксплуатирующих исследовательские и экспериментальные ядерные реакторы - АО
«ГНЦ НИИАР», ФГБУ «НИЦ Курчатовский институт» и др.
Основными
изготовителями и поставщиками АСРК для АЭС являются: АО «СНИИП» (21%), ФГУП
«ПСЗ им. Володина» (17%), ОАО «Пятигорский завод «Импульс» (4,5%), ООО «НПП
«Доза» (48%), ООО «НПП «Радико» (1%), АО «Аспект» (4,5%), и другие.
Выпускаемые «ПЗИ» технические средства
радиационного контроля используются в составе АСРК различной сложности. Кроме оборудования для АСРК, ПЗИ выпускает широкий спектр аппаратуры для измерения уровней
ионизирующих излучений. ПЗ «Импульс» созданы современные средства контроля
газоаэрозольных выбросов из вентиляционных труб ядерных установок, модернизированы
средства контроля поверхностного загрязнения нуклидами, ведутся работы по
созданию нового спектрометрического оборудования. За время работы предприятия выпущено более 260 наименований
изделий. ПЗИ производит системы контроля радиационной
обстановки, радиометры, дозиметры, спектрометры, установки для измерения
загрязненности радионуклидами кожных покровов и одежды персонала, транспорта, устройства детектирования объёмной активности
йода-131, аэрозолей, газов и мощности дозы гамма-излучения и т. д.
На протяжении многих лет «Импульс» сотрудничает с Балаковской АЭС. Именно
на БалАЭС были впервые поставлены современные установки контроля
газоаэрозольных выбросов РКС-11И. Ведется
разработка 12 новых изделий по измерению ионизирующих излучений. С
помощью методов искусственного интеллекта осуществляется обработка сложных
радионуклидных спектров. С применением искусственного интеллекта был разработан
новый спектрометр, который определяет любой инертный радиоактивный газ, в том
числе в смеси других газов.
Осваивается технология изготовления
полупроводниковых детекторов альфа-, бета- и гамма-излучения (гл. инженер Е.
Овчинников). Освоена технология синтеза графена и изготовлены опытные образцы
детекторов ионизирующего излучения с графеновым каналом.
Для решения проблемы кадров
было открыто КБ в Таганроге и механическое производство в Пензе (гендиректор
«Импульса» С.Кузьменко).
Завод «Балтиец»
Завод «Балтиец» в Нарве
(Эстония) производил оборудование для атомной энергетики и НИИ [14].
В 1947 г. завод
создавался для разработки технологий редкоземельной металлургии. С 1962 г. на
заводе началось изготовление нестандартного оборудования и приборов для
пусковых объектов и НИИ. В 1980-е гг. на «Балтийце» были разработаны
первые персональные компьютеры Juki.
Продукция завода: радиометры-дозиметры
рентгеновского и гамма-излучения, плотности потока бета-частиц от
загрязнённых поверхностей, радиометры гамма-излучения, анализаторы,
поверочные гамма-стенды, спектрометрические установки для
жёсткого рентгеновского и гамма-излучения поставлялись более чем в 100 пунктов Советского
Союза и 40 стран мира. По постановлению правительства Эстонской
Республики от 7 июля 1993 г. завод «Балтиец» был
ликвидирован.
«АЭХК»
Приборное производство - одно из основных направлений деятельности Ангарского
электролизного химического комбината (входит в топливную компанию «ТВЭЛ») [15]. После трагедии в Чернобыле, комбинату
была поставлена задача наладить производство индивидуальных дозиметров для определения
дозы радиации, накапливаемой в организме человека. Через несколько лет был
готов тканеэквивалентный детектор для дозиметра. И с 1990 г.
на всех предприятиях атомной отрасли появились дозиметры с тканеэквивалентными
детекторами (ДТЛ-01), разработанными специалистами «АЭХК». Технология
выращивания кристаллов на основе фтористого лития для детекторов была
удостоена золотой медали.
Сегодня комбинат
выпускает: комплексы
для
измерения индивидуальной эквивалентной дозы (ИЭД) в полях фотонного излучения (АКИДК-201),
комплексы для измерения ИЭД в комплекте с дозиметром ДВГН-01 в смешанных гамма-нейтронных
полях и в комплекте с дозиметром ДВГ-01 в полях фотонного излучения (АКИДК-301),
бытовые дозиметры гамма-излучения (Байкал ДБГБ-04А), дозиметры гамма-излучения ДБГ-04А для измерения
мощности полевой эквивалентной дозы.
Комплексы АКИДК-201 и АКИДК-301 являются инновационной импортозамещающей разработкой
«АЭХК». В их состав входят термолюминесцентный считыватель,
дозиметры разных типов, компьютер с принтером. Этими комплексами оснащены
практически все предприятия «Росатома».
ФГУП «ПСЗ»
ФГУП
«Приборостроительный завод им. К.А.Володина» — градообразующее предприятие ЗАТО г. Трёхгорный Челябинской
области [16]. Помимо ядерных
боеприпасов с 1985 г. завод
занимается конструированием и
выпуском приборов и систем радиационного контроля для ядерно- и
радиационно-опасных объектов атомной отрасли, систем радиационного контроля АСРК,
АСКРО, АКРБ и пр. для АЭС, блоков и устройств детектирования, а также измерительных
систем диагностики оборудования технологических контуров атомных станций;
Также в сферу
деятельности «ПСЗ» входят: изготовление,
испытание, транспортирование, сопровождение эксплуатации специальной продукции и
её утилизации; модернизация и продление сроков эксплуатации действующих
энергоблоков атомных станций; изготовление и поставка компонентов и
интегрированных измерительных систем паспортизации контейнеров, ёмкостей и
упаковок с радиоактивными отходами.
В 2020 г. на
заводе был организован участок изготовления оборудования внутрикамерных систем
реактора для ИТЭР.
Помимо отраслевых предприятий «Росатома» в программе «Ядерное
приборостроение» участвуют внеотраслевые организации: «Диапром», «Экосфера», «Амплитуда», НОУ “ЦИПК” и др.
«Диапром»
АО "Научно-технический
центр "Диапром" был учреждён в июле 1994 г. в формате ЗАО для комплексного
решения вопросов диагностики оборудования АЭС: систем контроля,
управления и диагностики (СКУД), входящими в автоматизированные системы
управления технологическим процессом (АСУ ТП) АЭС [18]. Центр разрабатывает и внедряет системы
неразрушающего контроля металла и оперативной диагностики оборудования АЭС;
программное обеспечение для систем контроля и измерений. За четверть века «НТЦД» разработал более 170
диагностических систем.
В числе созданных Центром систем диагностики АЭС
– система виброшумовой диагностики реакторной установки ВВЭР-440, ВВЭР-1000,
ВВЭР-1200 (СВШД), система обнаружения свободных предметов в главном
циркуляционном контуре реакторов ВВЭР (СОСП), система режимной диагностики
реакторной установки ВВЭР-1000 (СРД), система контроля течи теплоносителя
первого контура (СКТ), система вибрационного контроля главных циркуляционных
насосов ВВЭР-1000 (СВК ГЦН), комплексная система диагностирования арматуры
(КСДА), система комплексного диагностирования (СКД), система контроля
перемещений трубопроводов (СКПТ), а также система оперативной диагностики (СОД)
РУ ВВЭР.
«Диапромом» также разработаны: методики и программное обеспечение для
расчета напряжений и повреждаемости в системах контроля остаточного
циклического ресурса; математические модели ГЦК ВВЭР-1000 и модели наиболее
нагруженных узлов для анализа термомеханической нагруженности оборудования;
методика измерения поканальных расходов теплоносителя по внутризонным
нейтронным шумам. Центр участвует в работах по повышению эксплуатационной
надежности топливных сборок для реакторов ВВЭР.
НИЦ
«Курчатовский институт»
НИЦ "Курчатовский
институт" является идеологом и разработчиком систем контроля, управления и
диагностики для АЭС с ВВЭР [19]. Нейтронно-физические,
теплофизические, теплогидравлические, радиологические, прочностные и другие
расчетные программы Центра легли в основу обоснования безопасности действующих
и создающихся реакторных установок различного назначения. Вместе с разработчиками «СНИИПа» специалисты «Курчатовского
института» создали системы внутриреакторного контроля для реакторов ВВЭР,
разработали научно-технические и программно-математические основы
внутриреакторных измерений нейтронных потоков, результатом которых стала серия
систем контроля нейтронного потока и внутриреакторного контроля для всех
поколений реакторов ВВЭР. Оборудование СКУД было поставлено на энергоблок №4 Ростовской АЭС,
энергоблоки №1, 2 Нововоронежской АЭС-2, энергоблоки №1, 2 Ленинградской АЭС-2. Аппаратура контроля нейтронного потока и систем
внутриреакторного контроля поставлены также на зарубежные проекты («Руппур»,
«Аккую», «Куданкулам», «Тяньвань»).
Для
проектных и эксплуатационных расчётов в обоснование безопасности ВВЭР
используются компьютерные коды по нейтронно-физическим
расчетам, моделированию аварий, радиационной нагрузке на корпус реактора, термомеханике,
прочности, теплогидравлике, радиационной безопасности, водно-химическому режиму,
ядерной безопасности при обращении с топливом, системе внутриреакторного
контроля, анализу проектных, запроектных и тяжёлых аварий [19а]. Контроль состояния активной зоны
осуществляется с использованием систем внутриреакторного контроля с программным
комплексом «Хортица-М».
Автоматизированные системы, созданные «СНИИПом» в
сотрудничестве с «Курчатовским институтом» построены на базе современных
«интеллектуальных» устройств детектирования.
«НПЦ Аспект»
Научно-производственный
центр "АСПЕКТ", созданный в 1991 г. на базе Объединенного института
ядерных исследований, занимает лидирующее положение в области разработки и
производства спектрометрической, радиометрической и дозиметрической аппаратуры [20]. НПЦ
производит многоканальные амплитудные анализаторы, электронные модули для
амплитудного и временного анализа ядерного излучения, стационарные и
портативные альфа-, гамма-, бета-спектрометры и радиометры, дозиметрическую и
радиометрическую аппаратуру, радиационные мониторы, приборы для контроля и
учета ядерных материалов, рентгенофлуоресцентные портативные спектрометры, нейтронные
счетчики, сцинтилляционные детекторы.
Выпускаемые Центром портативные приборы способны определять изотопный состав
радиоактивных материалов, активность как открытых источников, так и
радионуклидов в упаковочных комплектах, степень обогащения соединений урана в
транспортных контейнерах, проводить качественный и количественный анализ
различных объектов на содержание гамма-излучающих радионуклидов.
В 2007 г. «НПЦ «Аспект» приступил к выпуску блоков детектирования с
использованием сцинтилляционных кристаллов бромида лантана LaBr3(Ce), освоил
выпуск ряда спектрометрических устройств и блоков детектирования с уникальными
свойствами [9а, Иванов А.].
Использование устройств детектирования на кристаллах LaBr3(Ce) позволило
расширить номенклатуру и качественно улучшить парк приборов сцинтилляционной
гамма-спектрометрии нашего производства. Их энергетическое разрешение и эффективность
регистрации намного выше, чем у детектора с кристаллами NaI(Tl).
Блоки детектирования с кристаллом LaBr3(Ce) предпочтительно использовать для
контроля водных технологических сред на АЭС, на металлургических предприятиях -
для проведения выходного контроля металла на радиационную чистоту.
«НТЦ
Амплитуда»
«НТЦ Амплитуда», созданный
в 1998 г. на базе Центра метрологии ионизирующих излучений ФГУП ВНИИФТРИ, является
разработчиком и производителем оборудования и приборов для радиационной
безопасности: от средств ИИИ и радиоизотопной продукции до технологического
радиационно-защитного оборудования [20].
Разработанный Центром универсальный
спектрометрический комплекс для массового применения в лабораториях
радиационного контроля с подключенными к одному ПК сцинтилляционных гамма- и
бета-спектрометрических и альфа-радиометрического трактов, стал прообразом
самого распространенного спектрометрического прибора для измерения активности
радионуклидов МКС-01 «Мультирад».
В 1998 г. стартовал выпуск
радиометра для измерения активности радиофармпрепаратов РИС-А1 «Дозкалибратор».
В 2008-м г. в серийное производство
поступил одним из самых массовых отечественных приборов радиационного контроля МКС/СРП-08А.
К 2010 г. для радиационного контроля предприятие производило дозиметры,
спектрометры, радиометры. Последняя разработка компании – кассетный модуль
синтеза для автоматизированного производства радиофармпрепаратов «Флорина». Сегодня
«НТЦ Амплитуда» разрабатывает и производит более 350 наименований
оборудования.
«РАДИКО»
На базе исследовательской лаборатории
«Прогноз» кафедры ядерной физики в Обнинском институте атомной энергетики НИЯУ МИФИ в 1998 г. было создано ООО НПП
«Радиационный контроль. Приборы и методы» («РАДИКО»). В 2012 г. началось расширение производства.
«РАДИКО» приросло пятью предприятиями [22]. Сегодня практически все
отечественные АЭС оснащены системами контроля, созданными в «РАДИКО». Основными
направлениями деятельности предприятия являются: производство оборудования для
радиационного контроля; производство специального ПО; оказание услуг по всем
видам радиационного контроля. «РАДИКО» ведет разработки в сфере: индивидуального дозиметрического
контроля, контроля внешнего и внутреннего облучения; технологического
радиационного контроля в газовой, аэрозольной среде и жидкости; контроля
загрязнений радиоактивными веществами транспорта, персонала, спецодежды; контроля
при обращении с радиоактивными веществами и радиоактивными отходами; контроля
трития и углерода-14; радиационного контроля в ядерной медицине, разработки оборудования
радиационного и дозиметрического контроля для атомных станций.
НПП «Доза»
Научно-производственное
предприятие "Доза" было основано в 1991 г. сотрудниками НПО
"ВНИИФТРИ" — головной организации в области метрологии ионизирующих
излучений [23].
Основная
специализация НПП — проектирование
и производство систем радиационного контроля (СРК, АСРК, АСКРО), систем
аварийной сигнализации (САС СЦР), а также разработка и поставка
приборов радиационного контроля: радиометров,
спектрометров, портативных дозиметров, радиометров радона, пробоотборных
устройств – всего более сотни товарных позиций.
В июле 2025 г. на территории НПП «Доза» прошли
испытания системы радиационного контроля «Ливадия-871» для головного
модернизированного атомного плавучего энергоблока (МПЭБ) пр. 20871. В составе
системы более 190 приборов, установок и вспомогательного оборудования, включая
универсальные измерительные комплексы УИМ-МД, установку контроля поверхностного
загрязнения персонала РЗБА-09Д, универсальные дозиметры-радиометры с
компьютером и блоками детектирования МКС-17Д «Зяблик», предназначенными для измерения ионизирующих излучений
с учетом спектра гамма-излучения.
Из самых востребованных дозиметров НПП «Доза»:
модели
МКС-05 ТЕРРА,
ДКГ-07Д «Дрозд», ДКГ-02У
«Арбитр», ДКГ-09Д «Чиж». Радиационное
оборудование компании используется на атомных ледоколах «50 лет Победы»,
«Арктика», «Сибирь», «Урал».
ГП
«Грин Стар»
Группа предприятий "Грин Стар",
основанная российскими специалистами в области ядерной спектрометрии в 1991 г.,
включает в себя ООО «Грин Стар
Технолоджиз», ООО НИИП «Грин Стар Инструментс» и ООО «ОКБ «ГС» [24]. Основной профиль
предприятий — изготовление спектрометрических приборов для АЭС, химических
и металлургических производств. Предприятия производят приборы для измерения ионизирующих излучений, аппаратуру с использованием рентгеновского, альфа-, бета- и
гамма-излучений для медицины, разрабатывают компьютерное программное
обеспечение.
Применение специальных защищенных ноутбуков позволяет
эффективно управлять действием мобильных спектрометрических комплексов, надежно
идентифицировать расщепляющиеся материалы на всех этапах ядерного
топливного цикла.
«АТОМТЕХ»
В отличие от почивших в бозе прибалтийских и
украинских приборостроительных организаций, научно-производственное предприятие«АТОМТЕХ», созданное в
1995 г., остается активным ведущим научно-исследовательским и производственным
центром Республики Беларусь в области разработки и производства оборудования
для ядерных измерений и радиационного контроля [25]. Ассортимент
выпускаемых изделий включает более 190 наименований продукции ядерного
приборостроения, в том числе: дозиметры,
дозиметры-радиометры, индивидуальные блоки детектирования излучений,
стационарные дозиметрические системы контроля,
спектрометры, программное обеспечение для систематизации и анализа данных
радиологического мониторинга, индикаторы радиоактивности,
калибровочные дозиметрические стенды,
передвижные лаборатории радиационного контроля и т. д.
Подготовила Т.А. Девятова
Источники
1. https://www.digital-energy.ru/2022/11/02 НТК «Ядерное
приборостроение».
2. https://proatom.ru/ М.Н. Тихонов и др., Ядерное
приборостроение: вехи большого пути. 
