Новая победа России. Удмуртский город Глазов стал циркониевой столицей Земли.

30 октября 2021 г.

На первый взгляд, на Чепецком механическом заводе (Удмуртия, город Глазов) была всего лишь усовершенствована технология производства циркония для атомной промышленности. И благожелательный шум, поднятый вокруг этой темы прессой, вызван лишь традиционно профессиональным отношением к СМИ со стороны пресс-службы "Росатома". На самом деле всё и проще, и сложнее. Технология получения циркониевой губки известна действительно давно. Но Россия пошла своим путём. И с нуля создала собственную отечественную технологию, и построила новое высокотехнологичное производство.

Циркониевая столица России выглядит уютно. Что старый Глазов, где сталинский ампир перемешан с послевоенными трёхэтажками и традиционными домами русской купеческой старины, что Глазов современный с его пяти- и девятиэтажками.

Ухоженный город. И прежде всего, как здесь все признают, благодаря "герою дня", предприятию Топливной компании "Росатома" "ТВЭЛ" - АО "ЧМЗ". Градообразующее предприятие, даром что Глазов стал городом ещё при Екатерине II, а ЧМЗ начался только после войны в качестве дублёра подмосковного завода № 12 для производства оружейного урана.

Сегодня на построенном на базе патронного завода № 544 предприятии освоено производство губчатого циркония. Наряду с тем, который производился здесь в виде порошка.

Чем это важно? Особенно если учесть, что циркониевую губку делают несколько десятилетий в нескольких странах.

Цирконий - тугоплавкий (температура плавления почти 2 тысячи градусов), но одновременно прозрачный для тепловых нейтронов металл, который служит почти идеальным материалом для атомной промышленности. Точнее, из него получаются идеальные трубочные оболочки под тепловыделяющие сборки в атомных реакторах: нейтроны пропускают, а тепло - нет. Этакие "колбаски", в которые загружаются урановые таблетки.

Основная трудность

Именно поэтому само по себе производство циркония для атомных нужд - не новость. Американцы некогда делали из него целые реакторы для атомных подлодок. А уж Глазов производит этот металл десятилетиями. Здешний Чепецкий механический завод вообще является сегодня единственным в мире предприятием, получающим порошок циркония через электролиз.

Соответственно, милый город Глазов - поистине циркониевая столица, заполненная сувенирами из этого металла. Из циркониевых стаканчиков, говорят, очень полезно пить водку. Особенно в умеренных количествах и особенно местную. Под брендом "Калашников". А в старину монокристаллы циркония вообще считались драгоценностью сродни алмазам.

Но если говорить не о сувенирах, то основная трудность в его производстве из руды - чрезвычайная сложность и трудоёмкость процесса. Как и у всех металлов, у циркония его свойства сильно зависят от его чистоты и, соответственно, состава примесей. В зависимости от этих свойств металл направляют в различные области, вплоть до стоматологии. Но для атомной промышленности необходим особо чистый цирконий.

Вот тут Россия и пошла своим путём, отличным от США, где циркониевая губка, или губковый цирконий, начала производиться ещё в 1940-х годах. В России на базе института "Гиредмет" в Большом Толмачёвском переулке в Москве решили получать особо чистый цирконий в виде порошка как результата процесса электролиза. Чем обусловлен был такой выбор, мнения разнятся. Но факт, что металлический цирконий в виде губки для непосредственного изготовления изделий непригоден, поэтому его нужно переплавлять в прутки. А из порошка и выплавка, и горячее прессование идут технологичнее. Электролитический порошок попросту больше подходил для циркониевых сплавов, используемых в реакторостроении.

Кроме того, процесс производства очищенной циркониевой губки был весьма трудоёмок: для этого требовалось пройти 23 этапа и использовать 17 различных технологических аппаратов.

Ещё одна трудность - и тоже основная - в очистке циркония от примеси гафния. Всего полтора процента гафния в 20 раз повышают захват нейтронов цирконием. Для избавления от "вредителя" применяется многоступенчатая и дорогостоящая очистка.

Основная выгода

И всё бы ничего, но сегодня "Росатом" очень сильно оброс зарубежными заказами. Что, с одной стороны, очень приятно, но с другой - предъявляет высокие требования к тепловыделяющим сборкам для АЭС нового поколения. Те самые тепловыделяющие кассеты (ТВСА) должны обладать усиленной жёсткостью конструкции и высокой безопасностью. И естественно, что власти любой страны, где работает "Росатом", постоянно порываются всё сертифицировать. Ничего личного, только выгода на пустом месте.

Потому в Глазове занялись около 15 лет назад разработкой отечественной технологии производства циркониевой губки ядерной чистоты. От западных аналогов русский способ получения губчатого циркония отличается меньшей энергоёмкостью и деталями в методах хлорирования и способах очистки. От гафния продукт очищают методом экстрактивной ректификации в ректификационной колонне, которая теперь высится над ЧМЗ на 80 метров.

И вот теперь состоялся наконец запуск производства циркониевой губки.

Освоение производства циркониевой губки - знаковая веха для развития циркониевого производства в топливном дивизионе "Росатома". Создание собственной российской технологии с нуля и строительство нового производства - это огромное достижение наших учёных и производственников, настоящий трудовой подвиг, важный вклад в повышение нашей глобальной конкурентоспособности, - отметила президент АО "ТВЭЛ" Наталья Никипелова.

При этом она особо подчеркнула, что циркониевая губка может широко применяться для "всех основных энергетических реакторов как российского, так и зарубежного дизайна". Это как раз к вопросу о глобальной конкурентоспособности.

В официальных сообщениях подчёркивается также, что наша технология не повторяет зарубежные. И вообще при её разработке "реализовано около ста технических решений, 17 из них защищены патентами и свидетельствами на изобретения". В итоге создано и запущено принципиально новое производство. Оно требует вдвое меньше технологических операций, что даёт снижение потребления сырья, материалов и энергоресурсов.

Не только цирконий

Что ещё примечательно? Затерянный "во глубине удмуртских руд" городок является ещё и столицей сверхпроводников. Причём мирового масштаба. Здесь же, на ЧМЗ, работает производство сверхпроводников для международного проекта создания термоядерного реактора ITER. В нём участвуют все ведущие научные страны мира, по сложности и стоимости этому проекту даже Международная космическая станция в подмётки не годится.

Перспективы же в случае удачи необозримые - получение практически бесконечного количества энергии для всего человечества. И вот для такого исторического проекта особые сверхпроводящие материалы изготавливаются на русском заводе.

Лучшего не нашлось во всём мире, и это не саркастическая фраза. Потому что новый цех, построенный на ЧМЗ, оснастили уникальным оборудованием ценой в более чем два миллиарда рублей.

И сегодня выпуск низкотемпературных сверхпроводящих композитов для разных отечественных нужд и производств поставлен на поток. И только для ITER здесь произведено более 200 тонн сверхпроводников. Это десятки тысяч километров так называемых стрэндов - медной на вид проволоки, внутри которой сжаты тысячи волокон.

Что с того?

В очередной раз перед нами доказательство густой верности лозунга "Россия делает сама". Конечно, в 1990-е годы читалось и внушалось, что это лозунг смешной, что всё, что нам нужно, запросто купим за границей. Под эту идею было разрушено многое, начиная от станкостроения и заканчивая производством продуктов питания.

Но история показала, что подобного рода смех нередко оборачивается слезами. И обернулся в случае с Россией. Но остаётся только поблагодарить Бога и наших отцов, что в стране была создана могучая атомная промышленность. Её так запросто не разрушишь, на металлолом не разрежешь, как это произошло в огромном ряде других отраслей. И именно на базе сохранённого, сбережённого, как ЧМЗ и уютный Глазов, сегодня возрождается отечественное высокотехнологичное производство. И поднимаются наука и технологии, которые Россия опять делает сама.

Хорошие новости.

Приобретайте том 1 справочного издания "Армия Отечества" с автографом.

Заявку также можно сделать по почте russkaya-armia@yandex.ru