Сегодня гость нашей рубрики — научный руководитель Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН, Заслуженный деятель науки РФ Юрий Зайков, избранный членом-корреспондентом РАН на майском Общем собрании Академии. Специалист в области электрохимии и физической химии расплавов солей, разработчик уникальных электрохимических технологий, основатель и руководитель ведущей научной школы электрохимического материаловедения, он хорошо известен читателям «НУ». Будучи директором ИВТЭ УрО РАН в 2006–2016 гг., Ю.П. Зайков реализовал хорошо продуманную программу, которая позволила коллективу института выйти на качественно новый уровень исследований, сделать научные результаты востребованными промышленностью и обрести финансовую стабильность. Эту же стратегию он развивает на посту научного руководителя института, активно сотрудничая с предприятиями не только Уральского региона, но и всей России, его приглашают в качестве эксперта для консультации и решения сложных технологических вопросов.
Мы поговорили с Юрием Павловичем о его сегодняшних исследованиях и организаторских делах, а также о том, как начиналась его научная карьера.

— Как вы выбрали профессию, и кто был вашими учителями в науке?

— Школьником я занимался в изостудии, писал маслом и акварелью, мои работы были представлены на городской выставке, и я собирался поступать в архитектурный институт. Но в 7-м классе у нас появился молодой учитель физики, благодаря которому я увлекся этой наукой и решил пойти на физико-технический факультет Уральского политехнического института им. С.М. Кирова (ныне УрФУ). Конкурс был высокий, поскольку этот факультет тогда пользовался большой популярностью. В нашей группе, на специальности «металлургия  редких, рассеянных и радиоактивных элементов», собрались очень сильные студенты — достаточно сказать, что из учебной группы в 26 человек 20 сдали первую сессию на «отлично». За время учебы мы очень сдружились, до сих пор собираемся даже не группой, а выпуском по нашей специальности. Делимся радостями, успехами и заботами, стараемся помогать и поддерживать друг друга. У нас были замечательные преподаватели, среди них профессор, доктор технических наук Сергей Павлович Распопин и профессор, доктор технических наук Иван Федорович Ничков, оба фронтовики. Диплом я писал по закрытой тематике и тогда познакомился с сотрудником Института электрохимии УНЦ АН СССР Олегом Сергеевичем Петеневым. Он и убедил меня по окончании УПИ придти сюда на работу, в лабораторию электролиза расплавов, которую возглавлял доктор технических наук, профессор Л.Е. Ивановский, в то время еще и главный ученый секретарь Уральского научного центра.

Мне очень везло на учителей. Леонид Евгеньевич Ивановский был не просто моим научным руководителем, он относился к нам, молодым сотрудникам, по-отечески. Всегда готов был выслушать, дать совет, но в ненавязчивой форме. Он не сказал бы: «Сделай так». Зачастую Леонид  Евгеньевич вспоминал ситуацию из своей жизни и говорил: «Случай был у меня, тогда я поступил так. Но принимать решение тебе». Когда после защиты кандидатской диссертации я хотел было уйти на электромеханический завод, поскольку там предлагали более высокую зарплату и место в детском саду для дочери, Ивановский убедил меня остаться в институте, за что я ему благодарен. Работать тогда было очень интересно, и на все хватало времени — я возглавил Совет молодых ученых УНЦ, мы сделали первую выставку разработок молодых ученых центра, которую потом пригласили в ЦК ВЛКСМ.

Позже, в 1991 году, когда я защитил докторскую диссертацию, Леонид Евгеньевич предложил мне заменить его в должности заведующего лабораторией. На тот момент я был к этому не готов — мы месяцами вели работы на Чепецком механическом заводе по созданию новой технологии получения электролитического кальция, но через год он все же убедил меня возглавить лабораторию.

— В 1990-е годы российская наука оказалась в кризисе. Как вы переживали трудные времена?

— Конечно, из-за резкого сокращения финансирования академической науки мы потеряли много молодых талантливых электрохимиков. Практически все прикладные исследования, которые требовали больших финансовых вложений, были свернуты, и сотрудники института вынуждены были сосредоточиться преимущественно на фундаментальных и теоретических исследованиях расплавленных солей и твердых электролитов. Но, как говорят, нет худа без добра. Сегодня мы реализуем результаты этих исследований в работах с нашими индустриальными партнерами.

Сфера моих научных интересов — изучение термодинамики и кинетики электродных процессов в ионных расплавах, особенностей реакций разряда-ионизации на электродах разной природы, в том числе и полупроводниковых, зарождения и роста новых фаз в расплаве под действием постоянного электрического тока при высоких температурах, влияния окислительно-восстановительного потенциала среды на поведение материалов. Однако за каждым теоретическим и экспериментальным результатом мне всегда хотелось увидеть возможность его практического воплощения, а для этого нужно было установить тесные связи с промышленными предприятиями, и это нам удавалось. По нашей технологии с 1990-х годов работает электролизный цех по производству кальция в г. Электросталь. В лаборатории электролиза расплавов мы разрабатывали научные основы нового низкотемпературного процесса получения алюминия и его сплавов для ОК «РУСАЛ». Впоследствии многие теоретические результаты были реализованы в проекте Росатома «Прорыв». Электрохимическая технология переработки свинецсодержащего вторичного сырья нашла применение на предприятиях Уральской горно-металлургической компании. А сейчас в УГМК рассматривается технический проект по строительству цеха для выпуска висмута на основе нашей технологии переработки свинецсодержащих отходов.

— В 2021 году ГК «Росатом» и Институт высокотемпературной электрохимии УрО РАН заключили госконтракт на создание технологии и оборудования для пирохимической переработки ОЯТ реакторов на быстрых нейтронах в рамках проекта «Прорыв». Мы об этих работах неоднократно писали. И все же коротко напомните читателям о смысле, значении и ходе реализации этого масштабного проекта.

— Проект Росатома «Прорыв» направлен на создание совершенно новой в мировой практике технологической платформы с замкнутым ядерным топливным циклом, позволяющим вырабатывать электроэнергию без накопления ядерных отходов. Оригинальную технологию с использованием расплавленных солей для переработки ОЯТ реакторов на быстрых нейтронах планируется реализовать на площадке Сибирского химического комбината (Северск Томской области) в соответствующем модуле строящегося опытно-демонстрационного энергетического комплекса с инновационной реакторной установкой БРЕСТ-ОД-300 (энергосистемы IV поколения). Реакторы на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем гораздо безопаснее и экономичнее реакторов предыдущего поколения. В них ядерное горючее — плутоний — нарабатывается в том же количестве, в каком и сгорает. Выделенные из ОЯТ делящиеся материалы идут на изготовление новых партий топлива для реактора — таким образом цикл замыкается. Благодаря использованию пирохимической технологии существенно сокращаются как жидкие, так и твердые радиоактивные отходы, предназначенные для захоронения. А расплавленные соли можно применять многократно после их регенерации непосредственно в аппаратах для переработки ОЯТ.

На сегодняшний день совместно с коллегами из АО «ГНЦ НИИАР» (Димитровград) на реальном ОЯТ отработаны головные операции пирохимической технологии для отделения топлива от оболочки твэла. Проведена сквозная проверка пиротехнологии на имитаторах, содержащих соединения урана и плутония на базе АО «СХК» (Северск). Определены коэффициенты очистки урана и плутония от продуктов деления. Отработаны операции остекловывания отходов пиротехнологии на макете полномасштабной установки (АО «ВНИИНМ», Москва).

Впервые отработаны операции дистанционного монтажа и обслуживания пирохимических установок с помощью роботизированных комплексов и средств технического зрения, поскольку новые технологии связаны с переработкой высокоактивных материалов. Эти задачи мы решаем совместно с ГНЦ РФ ЦНИИ робототехники и технической кибернетики (Санкт-Петербург).

— На посту директора института вы уделяли большое внимание молодежной политике и сейчас продолжаете эту линию. Какие это дает результаты?

— С 2001 года я совмещаю работу в институте и заведование кафедрой технологии электрохимических производств Химико-технологического института УрФУ. Более трети наших сотрудников — выпускники этой кафедры. У нас четко работает система подготовки кадров от студенческой скамьи через аспирантуру до сотрудника академического института, благодаря чему ИВТЭ постоянно пополняется талантливыми исследователями. Мы стараемся создавать все условия для быстрого карьерного роста молодых коллег — не только привлекаем их к работе по крупным проектам, но и делегируем административные обязанности: большинство лабораторий ИВТЭ сегодня возглавляют молодые ученые. Вообще наш институт хорошо сбалансирован и по кадровому составу, и по спектру научных направлений, сочетанию фундаментальных и прикладных исследований, что особенно важно в сегодняшней ситуации.  

— Какие задачи вы ставите в качестве научного руководителя института?

— Мы ориентированы на самое активное взаимодействие с промышленными партнерами и стремимся участвовать в масштабных национальных проектах, объединяя крупных соисполнителей. Так, ИВТЭ УрО РАН — научный координатор работ по пирохимии в сотрудничестве со многими НИИ Росатома, академическими институтами и другими учреждениями. С ГК «Росатом» мы работаем по многим направлениям. Наш институт принимает участие в проекте создания жидкосолевого ядерного реактора, направленного на максимально эффективное использование энергетического потенциала радионуклидов в замкнутом ядерном топливном цикле. По заказу АО «Чепецкий механический завод» и ГК «Ростатом» наши ученые совместно со специалистами УрФУ разрабатывают уникальные технологии получения порошковых и керамических материалов на основе диоксида циркония.

Недавно благодаря апрельскому выездному заседанию президиума УрО РАН в Кургане, где мы представили разработанные в институте керамические эндопротезы на основе диоксида циркония, у нас завязалось сотрудничество с НМИЦ травматологии и ортопедии им. Г.А. Илизарова. В сентябре руководители центра посетили наш институт, мы обсудили перспективы открытия представительства НМИЦ на базе поликлиники ИВТЭ УрО РАН и передали образцы имплантатов из циркониевой керамики для проведения доклинических испытаний в Кургане. Сотрудничество позволит НМИЦ улучшить свои конкурентные позиции на рынке медицинских услуг Свердловской области, а поликлинике — более эффективно использовать высокотехнологичное медицинское оборудование.

Если говорить о стратегии, я полагаю, что объединять усилия следует прежде всего с сильными организациями. Это особенно плодотворно, когда дело касается обмена идеями. Помните, что гласит мудрость: «Если двое обменяются яблоками, то у каждого все равно останется по одному, а если они обмениваются идеями, то у каждого будет по две». В этом и заключается синергетический эффект.

Беседовала 
Е. ПОНИЗОВКИНА

На нижнем фото: Юрий Зайков с первым заместителем генерального директора по развитию новых продуктов атомной энергетики ГК «Росатом» Александром Локшиным, научным руководителем проектного направления «Прорыв» и АО «НИКИЭТ» Евгением Адамовым и сотрудниками ИВТЭ в лаборатории электродных процессов и гальванотехники