Академику Пономарёву-Степному Николаю Николаевичу - 95 лет!

Николай Николаевич Пономарёв-Степной родился 3 декабря 1928 года в г. Пугачев Нижне-Волжского края (ныне — Саратовская область).

Из Сталинграда, где получил аттестат о среднем образовании, добирался в Москву сначала на крыше пассажирского вагона, затем в товарном вагоне.
В 1946 году поступил на Физико-энергетический факультет МЭИ,
в 1951 году был переведен вместе с факультетом в МИФИ, который закончил в 1952 году по специальности «Ядерно-энергетические установки».
С 1952 года — в Институте атомной энергии им. И.В. Курчатова (носившем в то время название «Лаборатория измерительных приборов Академии Наук СССР») — старший лаборант, инженер, старший научный сотрудник, заведующий лабораторией, начальник отдела, первый заместитель директора по научной работе. С 1992 года — председатель совета директоров АО «Инертек». В 1992-2010 гг. — вице-президент НИЦ «Курчатовский институт», почетный вице-президент. С 2006 года — научный руководитель ВНИИНМ им. А.А. Бочвара. С 2007 года — главный научный сотрудник (научный руководитель по спецтематике) ФГУП «Центр Келдыша». С 2010 года — главный специалист по атомной энергетике ИБРАЭ РАН. С 2010 года — научный консультант Генерального директора, член директората АО «Концерн Росэнергоатом».

С 1956 года — преподаватель, доцент, профессор, заведующий кафедрой «Электрореактивные двигатели, энергофизические и энергетические установки» Факультета двигателей Московского авиационного института.

Кандидат технических наук с 1959 года, доктор технических наук с 1974 года, профессор с 1977 года — в области ядерных энергетических установок.

С 1997 года — профессор, заведующий базовой кафедрой «Моделирование ядерных процессов и технологий» на Факультете общей и прикладной физики, кафедра в Московском физико-техническом институте.

Член-корреспондент АН СССР с 1984 года, академик АН СССР с 1987 года — Отделение энергетики, машиностроения, механики и процессов управления (ОЭММПУ).

Академик Н.Н. Пономарёв-Степной — блестящий советский и российский физик-ядерщик, крупный ученый в области ядерных технологий. Заложил ключевые направления развития атомной энергетики в нашей стране, внес большой вклад в разработку ядерных авиационных и ракетных двигателей, промышленных реакторов для получения изотопов, стоял у истоков отечественной ядерной энергетики для авиации, ракет и космоса.

Его научные интересы: атомно-водородная энергетика, физико-технические процессы в высокотемпературных ядерных реакторах (нейтронная физика, теплофизика, радиационная стойкость материалов и топлива), системные исследования ядерной энергетики и топливных циклов, ядерная и радиационная безопасность, распространение n и γ излучения, анализ рисков, космическая ядерная энергетика, ядерные ракетные двигатели, реабилитация радиационно-загрязненных территорий, нераспространение ядерных материалов и технологий, контроль и физическая защита ядерных материалов, производство изотопов, утилизация плутония, радиационная защита новых образцов техники.

Н.Н. Пономарёв-Степной является признанным лидером в разработке нового технологического уклада в атомной энергетике на основе высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов, открывающего путь к применению атомной энергии в технологических процессах, в том числе к созданию экологически чистой водородной энергетики.

Яркий представитель научной школы И.В. Курчатова и А.П. Александрова, Н.Н. Пономарёв-Степной большое внимание уделяет решению актуальных проблем по разработке инновационных проектов для широкомасштабного развития атомной энергетики и замыкания ядерного топливного цикла, обеспечения энергетической безопасности страны.

Под его руководством и при непосредственном участии создан первый в мире реактор-преобразователь для космоса «Ромашка» с термоэлектрическим генератором. В новом поколении реакторов-преобразователей с термоэмиссионными элементами ядерно-энергетическая установка «Топаз-2» достигла показателей, значительно превосходящих мировой уровень. Был создан высокотемпературный газоохлаждаемый испытательный реактор, на котором проводились натурные испытания элементов ядерных ракетных двигателей. Участвовал в конверсии активных зон промышленных реакторов.

Еще до запуска первого искусственного спутника Земли Н.Н. Пономарёв-Степной был в числе создателей и летчиков-испытателей самолета с ядерным реактором на борту. На самолете «Ту-95» был установлен реактор с «теневой защитой», в 16 полетных заданиях Н.Н. Пономарёв-Степной как оператор летал на этом самолете, измерял на разных высотах излучения со всех сторон самолета — с целью конструирования системы защиты от излучений в полном объеме. Разрабатывал ядерный ракетный двигатель для полетов на Марс.

Под руководством Н.Н. Пономарёва-Степного группа ученых-экспертов провела исследования в обоснование Стратегии развития атомной энергетики в 21 веке. Для этого использованы усовершенствованные методы анализа сложных явлений и процессов в реакторных системах и ядерном топливном цикле с выходом на новый уровень системного моделирования атомной энергетики и энергетики в целом. Исследования выполнены с учетом эффективности, безопасности, обеспечения ресурсами, экологической и социальной приемлемости реакторов нового поколения малой, средней и большой мощности и определения места и роли плутония и тория, наряду с ураном, в топливном балансе.

Н.Н. Пономарёв-Степной внес большой вклад в обоснование необходимости перехода российской атомной энергетики к новому технологическому укладу — двухкомпонентной ядерной энергетической системе, в которой энергоблоки с реакторами на тепловых нейтронах, составляющими основу современной атомной энергетики, будут эксплуатироваться в сочетании с реакторами на быстрых нейтронах. При этом обеспечено замыкание ядерного топливного цикла, в котором за счет расширенного воспроизводства ядерного «горючего» существенно расширится топливная база атомной энергетики, а также появится возможность уменьшить объемы радиоактивных отходов благодаря «выжиганию» опасных радионуклидов. Россия, как отмечают эксперты, занимает первое место в мире в технологиях строительства реакторов на быстрых нейтронах.

Под руководством Н.Н. Пономарёва-Степного проводятся системные исследования и создается на практике двухкомпонентная ядерно-энергетическая система с реакторами на тепловых и быстрых нейтронах, работающими в замкнутом ядерном топливном цикле, обеспечивающая ресурсонезависимость масштабного развития атомной энергетики и решение проблемы отработавшего ядерного топлива.

Участие Н.Н. Пономарёва-Степного в промышленных разработках: атомный самолет /КАР/, ядерный ракетный двигатель /ИВГ/, термоэлектрический реактор-преобразователь /Ромашка/, космическая ядерная термоэмиссионная установка /Енисей/, высокотемпературный гелий-охлаждаемый реактор /ВГ-400, МГР/, промышленный реактор для производства изотопов, водяные реакторы нового поколения /НП — 640, ВПБЭР, ВВЭР-т/, конверсия активных зон промышленных реакторов.

Новаторские разработки Н.Н. Пономарёва-Степного широко применяются на практике — они востребованы в ракетно-космической и ядерной отраслях, при строительстве атомных электростанций. Неоценим его вклад в решение практических вопросов по реабилитации радиационно-загрязнённых территорий, нераспространению ядерных материалов и технологий, контролю и физической защите ядерных материалов, производству изотопов, радиационной защите новых образцов техники.

В рамках международного сотрудничества Н.Н. Пономарёвым-Степным внесен значительный вклад в обоснование безопасной ядерной энергетики, в обеспечение нераспространения и физической защиты ядерных материалов, конверсии атомных предприятий, утилизации плутония, ликвидации радиационного наследия.

В тяжелые времена эпохи Чернобыльской катастрофы и распада СССР, когда у некоторых специалистов опускались руки, а многие уходили из отрасли, Н.Н. Пономарёв-Степной находит решение — нужно консолидировать общественность! Так, фактически, он встал у истоков создания Ядерного общества России, в 1991-1992 гг. стал его первым президентом и этом качестве активно участвовал в сохранении атомного ведомства, в образовании Минатома России в начале 1992 года.

Участие Н.Н. Пономарёва-Степного и организация им научных семинаров и конференций: Симпозиум по космической ядерной энергетике, 1989-1996 гг., Альбукерк, США; Конференция по космической ядерной энергетике, 1991-1995 гг., Сухуми, Семипалатинск, Обнинск, Подольск; Конференция по нераспространению и контролю, 1996 г., Москва; Семинар РНЦ «Курчатовский институт» «Физико-технические проблемы ядерной энергетики».

Из интервью Н.Н. Пономарёва-Степного: «Мир озабочен изменением климата, выбросами СО2, надо серьезно ограничивать использование органического топлива. Выхода два — увеличить долю электричества и вводить в энергетику водород. А водород, не выбрасывая при его производстве СО2, можно производить с помощью тех самых высокотемпературных ядерных реакторов, которые мы разрабатывали с 1960-х.

Машины на водородном топливе не выделяют в воздух углекислого газа, а значит, не вредят окружающей среде и не способствуют глобальному потеплению. Еще одно возможное применение водорода — производство экологически чистых водородных батарей: с помощью водорода можно обогреть целые деревни и даже города.

Водород демонстрирует высокую эффективность преобразования энергии в электричество в топливных элементах, до 90%, возможность аккумулирования энергии, магистральной и локальной доставки потребителю. Водородная энергетика — это масштабное производство и потребление водорода в качестве энергоносителя, накопителя энергии и сырьевого компонента промышленных технологий. Водород и его переделы — востребованный товар. Мировая потребность в водороде оценивается в 0,5 млрд тонн в год в середине XXI века. В начале текущего столетия многие ведущие страны мира образовали Международное партнерство по водородной экономике (МПВЭ) для координации усилий и совместного решения проблем водородной экономики. Цель — отказ от двигателей внутреннего сгорания и успехи в освоении технологий топливных элементов, преобразующих потенциальную энергию водорода в электричество.

Технология получения водорода из природного газа — это стандартная промышленная технология, она применяется в нефтехимической и химической промышленности. Мы обладаем технологией высокотемпературных ядерных реакторов и можем построить их довольно быстро. Получение водорода из природного газа — стандартная промышленная технология.

В нашей стране впервые автомобильный двигатель на водороде запустили в блокадном Ленинграде в 1942 году. В 1980-е годы Авиационный научно-технический комплекс им. Туполева создал летающую лабораторию на базе самолета ТУ-154В, использующую в качестве топлива жидкий водород. Затем был создан первый в мире самолет на криогенном топливе —жидком водороде и сжиженном природном газе — ТУ-155. Исследования по атомно-водородной энергетике были начаты в СССР еще в 1970-е годы.

Мы можем напрямую использовать тепловую энергию ядерного реактора для получения водорода, что сулит получить крупномасштабное производство водорода, используя экологически чистую атомную энергию в больших масштабах.

Один из перспективных путей получения водорода — так называемая паровая конверсия метана. Вы берете природный газ, а также пары воды, соединяете их друг с другом в присутствии катализатора при высоких температурах (требуется около тысячи градусов Цельсия), и на выходе получаете чистый водород. Мировая химическая промышленность успешно освоила крупномасштабное производство водорода с помощью этого метода. Более того, существует технология мембранного выделения водорода из природного газа, позволяющая использовать водород в чистом виде.

Реализация проекта по созданию на Кольской АЭС центра по отработке технологий атомно-водородной энергетики позволит уже в ближайшие годы повысить эффективность использования установленной мощности АЭС, диверсифицировать продуктовую линейку, отрабатывать водородные технологии на базе мегаваттного производства водорода, его хранения, транспортировки и использования. На основе накопленного в стране опыта надо разработать и построить атомный химико-технологический кластер, АХТК, по переработке природного газа в водород с использованием модульных высокотемпературных гелиевых реакторов. На внешний рынок будет поступать высокотехнологичный продукт с высокой добавочной стоимостью.

Конечно, это колоссальная проблема — внедрить такие технологии. Для этого требуется продумать и организовать производство водорода, его хранение, транспортировку, распределение, подачу. Но уже сейчас многие страны соревнуются: у кого больше водородных заправочных станций. Россия, к сожалению, на первом месте с конца, хотя создание таких станций — совсем не сложная вещь. А между тем скоро начнется импорт водородных автомобилей из-за рубежа, для них потребуются такие заправочные станции. Получается, и водород будет поставляться из-за рубежа? Нельзя допустить, чтобы Россия пошла по этому пути. Водород — одно из немногих направлений, на котором наша страна может стать первой. Но нужно понимать, что результат будет не сразу, а через 10-20 лет активной работы: расцвет водородной энергетики придется на 2040-2050-е годы.

Россия, располагая уникальными запасами сырьевых ресурсов — природный газ, ядерное топлив, высококвалифицированными кадрами и базой знаний, накопленных в процессе исследований и разработок технологий атомно-водородной энергетики, способна занять лидирующие позиции в глобальном производстве водорода и поставок на рынок этого высокотехнологичного продукта. В несколько раз дороже просто газа. Потенциал рынка огромный, эквивалентный электрическому. Это тот самый национальный проект, который мог бы помочь России и к поиску которого призывает наш Президент.

Направлений для применения такой чистой водородной энергии множество. Например, наш крайний Север, который сейчас буквально задыхается от дизелей. Те же «КамАЗы», которые сейчас перевозят руду от месторождений до Певека (а это 700 км), могут работать на водороде.

Россия обладает уникальным научно-технологическим потенциалом для развития технологий водородной энергетики на базе атомных электростанций. Нас слышат. Никто не говорит «нет». Но никто и не говорит «да». А время идет. Я предвижу, что будет, если мы опять опоздаем. В Россию начнут поставлять машины с водородным двигателем, а водород мы будем ввозить из Китая. Хотя есть возможность выйти на рынок водорода первыми.

Считаю, что в Комплексную программу развития атомной науки, техники и технологий необходимо включить приоритетное направление «Атомно-водородная энергетика (АВЭ)» в ранге федерального проекта.

Водородная энергетика это будущее атомной энергетики, одно из самых перспективных на сегодня направлений, которыми должен заниматься «Росатом». Масштабы этого сектора в перспективе сопоставимы по объему с ядерной электроэнергетикой».

Сегодня Н.Н. Пономарёв-Степной принимает активное участие в деятельности по приоритетному направлению научно-технологического развития Госкорпорации «Росатом», научным руководителем которого он является с 2019 года. Одна из его основных задач — реализация флагманского проекта Госкорпорации «Росатом» по сооружению атомной энерготехнологической станции (АЭТС) на базе реакторной установки с высокотемпературным газоохлаждаемым реактором и химико-технологической частью для производства водорода методом парокислородной конверсии метана без выбросов в атмосферу углекислого газа с возможностью производства продукции, содержащей водород (синтез-газ/метан-водородные смеси, аммиак, метанол и др.).

С 1999 года Н.Н. Пономарёв-Степной — научный руководитель Научной школы «Физико-технические проблемы высокотемпературной ядерной энергетики», он подготовил 12 докторов и более 40 кандидатов наук.

Н.Н. Пономарёв-Степной — автор более 200 научных публикаций, в том числе 11 монографий и учебных пособий и 29 изобретений. Специалистам известны его труды, написанные индивидуально или в соавторстве: «Физико-технические проблемы высокотемпературной ядерной энергетики», «Проблемы мировой энергетики начала века», «Атомно-водородная энергетика. Системные аспекты и ключевые проблемы», «Нераспространение и атомная энергетика», «Реабилитация радиационного наследия. Научно-технический опыт Курчатовского института», «Космическая ядерная энергетика (ядерные реакторы с термоэлектрическим и термоэмиссионным преобразованием — «Ромашка» и «Енисей»)», «Высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы — инновационное направление развития атомной энергетики», «Физика высокотемпературных реакторов», «Разработка быстрых газоохлаждаемых реакторов в России», «Тепловыделение в ядерном реакторе», «Профилирование ядерного реактора», «Двухкомпонентная ядерная энергетическая система с тепловыми и быстрыми реакторами в замкнутом ядерном топливном цикле», «Поведение высокотемпературного ядерного топлива при облучении» и др.

С 1979 года — главный редактор журнала «Атомная энергия», с 1989 года — член редакционной коллегии журнала Nuclear Science and Enginering Ядерного общества США (ANS).

Председатель Научного совета РАН по Атомной энергетике — ОЭММПУ, председатель ученого совета по защитам докторских и кандидатских диссертаций по специальности «Ядерные реакторы и ядерные технологии», член Научного совета РАН по комплексным проблемам развития энергетики, с 1999 года — председатель Ученого совета по защитам докторских и кандидатских диссертаций по специальности «Ядерные реакторы и ядерные технологии», член научного совета МАЭ РФ, с 2001 года — президент Российской ассоциации ядерной науки и образования.

Н.Н. Пономарёв-Степной возглавляет бюро Совета по атомной энергетике и руководит секцией по термоэмиссионным преобразователям энергии в академическом совете по прямому преобразованию энергии.

В 2000-2003 гг. — член совета Директоров Ядерного общества США (ANS), член рабочей группы Panel Plutonium Management, ANS (1994-1995 гг.), сопредседатель Российско-американской комиссии по безопасности гражданской ядерной энергетики (1988-1993 гг.).

Награжден двумя орденами Трудового Красного Знамени, орденом Почёта, орденом «За заслуги перед Отечеством» IV ст., медалями СССР и России.

Лауреат Ленинской премии, лауреат Государственной премии СССР.

Удостоен Золотой медали им. А.П. Александрова РАН за выдающиеся работы, внесшие большой вклад в исследования и разработки в области двухкомпонентной атомной энергетики и атомно-водородной энергетики, и многолетнюю плодотворную деятельность.

В 2019 году стал Наставником года в конкурсе «Человек года Росатома — 2018».