Первоначально инициатива должна была быть совместной с США, и вся подготовка, которую мы вели с моим партнером из DOE (United States Department of Energy, Министерство...
Первоначально инициатива должна была быть совместной с США, и вся подготовка, которую мы вели с моим партнером из DOE (United States Department of Energy, Министерство энергетики США — прим. ТАСС) Ричардсоном Б., была закончена. В самый последний момент вмешался Госдеп и потребовал прекратить строительство АЭС в Бушере. Объяснения, что новая технология нужна американцам не менее, чем нам, не помогало.
Тогда же была принята резолюция Генеральной конференции МАГАТЭ GC(44)/RES/21, и под этот замысел был учрежден международный проект ИНПРО — по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам. С этой инициативой я выступил на Генеральной конференции в 2000 году, и 14 стран были готовы присоединиться к конкретным действиям по созданию опытного энергетического комплекса с замыканием ядерного топливного цикла. С моим уходом с государственной службы работы по развитию новой технологической платформы у нас замерли. Потеряны были 10 лет, пока, разобравшись в перспективах, С.В. Кириенко не дал мощный старт работам по ФЦП и в 2013 году не начались работы по ОДЭК (опытно-демонстрационный комплекс, включающий производство нового оптимального для РБН смешанного уран-плутониевого топлива — СНУП, ЭБ на быстрых нейтронах БРЕСТ и модуль переработки ОЯТ).
Этот курс сегодня уверенно поддерживает А.Е. Лихачев. Без личной вовлеченности гендиректора Росатома мы не вышли бы на нынешний темп — ни по финансированию ОДЭК, ни по срокам ввода объектов в Северске. Лихачев сам приезжает на площадку, лично участвует в ключевых событиях — от пуска стенда главного циркуляционного насоса до ввода в опытно-промышленную эксплуатацию модуля фабрикации СНУП-топлива. Его публичная позиция — что внедрение достижений "Прорыва" существенно расширит возможности использования атомной энергетики в мире — подкреплена конкретными ресурсами и принятыми решениями. Это та административная и политическая поддержка первого лица отрасли, без которой проект такого масштаба и горизонта в принципе нереализуем.
"Прорыв" — национальное воплощение этой идеологии. Концепция замыкания ядерного топливного цикла на быстрых нейтронах разработана и доказана теоретически уже давно. В ее основе — идеи Энрико Ферми, высказанные еще в 1944 году: в реакторе на быстрых нейтронах за счет их избытка может происходить наработка горючего в большем количестве, чем сжигается. Чтобы это проверить, в 1953 году Уолтер Зинн на исследовательском реакторе EBR-1 в Айдахо экспериментально показал, что расширенное воспроизводство делящихся материалов возможно. С тех пор прошло три четверти века. Инженеры с реализацией не торопились — мешали и достаточные запасы относительно дешевого урана, и стагнация всей атомной отрасли, и та самая радиофобия. Мы в "Прорыве" решаем практическую задачу: довести идею замыкания до промышленного воплощения и доказать ее экономическую конкурентоспособность.
— Что именно решает замыкание цикла? Какие конкретные проблемы?
— Их пять, и каждая из них критическая. Первая — эффективность использования сырья. В сегодняшнем открытом цикле мы используем в качестве топлива только изотоп уран-235, а его в природной смеси — всего 0,7%. Остальные 99,3% — уран-238 — сжигаются в реакторе только косвенно, в небольшом количестве, как побочный эффект. По сути, мы выбрасываем на "хвостах" обогащения 99% сырья. Если ядерная энергетика останется в нынешнем масштабе — ну, до конца века уранового сырья хватит. Но если мы хотим вернуться к темпам развития конца восьмидесятых, дефицит урана — а с ним и резкий рост его цены — неизбежен уже во второй половине нашего столетия. В замкнутом цикле уран-238 вовлекается в работу, потому что в реакторе на быстрых нейтронах он превращается в плутоний-239 — превосходное делящееся топливо. Это многократно расширяет ресурсную базу.
Насколько многократно — давайте посчитаем. Разведанные запасы урана в мире — порядка 6 млн тонн. В открытом цикле их хватит на 70–100 лет работы атомной энергетики в нынешнем масштабе. В замкнутом — это уже не сто лет, а тысячелетия. Если же учесть "хвосты" обогащения, накопленные за десятилетия (одного только обедненного гексафторида урана в мире несколько миллионов тонн), и уран в морской воде, который при умеренном росте цен становится извлекаемым, мы говорим уже об источнике энергии, сопоставимом по обеспеченности с солнечным — на горизонте десятков тысяч лет. Вот ради этого, собственно, и стоит работать.
Вторая проблема — отходы. Сегодня обращение с отработавшим ядерным топливом (ОЯТ) — так называемая отложенная проблема. Ее называют так уже полвека, и за это время в мире накопилось примерно 320 тыс. тонн ОЯТ. Большая часть — в пристанционных бассейнах выдержки, остальное — в централизованных хранилищах. "Прорыв" решает эту проблему принципиально иначе: после переработки ОЯТ — в том числе и того, что облучалось в тепловых реакторах, — выделенные ядерные материалы возвращаются в цикл, в новое топливо.
И тут самое важное. Замыкание на базе быстрых реакторов снижает потенциал биологической опасности отходов на несколько порядков. За счет чего? За счет трансмутации — "дожигания" в реакторе на быстрых нейтронах долгоживущих изотопов, тех самых минорных актинидов: америция, нептуния. То, что сейчас лежит мертвым грузом тысячи и десятки тысяч лет, в быстром спектре делится с выделением энергии. На выходе мы получаем то, что называется радиационно-эквивалентным обращением с отходами: в землю через сравнительно короткое время возвращаются материалы с той же радиоактивностью, что у природного уранового сырья, добытого из той же земли.
Радиоэкологи нашего проекта — и это работа, удостоенная специального приза председателя Наблюдательного совета Росатома за 2020 год, — доказали следующее: если к 2100 году быстрые реакторы полностью заменят тепловые, то равновесие пожизненных радиационных рисков для здоровья человека (фактически — рисков онкозаболеваний) с природным фоном будет достигнуто уже в пределах сотни лет, а не десятков тысячелетий, как при открытом цикле.
Третья проблема — нераспространение ядерного оружия. Здесь у нас широкая публика часто путается. Никогда ни одна страна в мире не шла к созданию бомбы через гражданскую атомную энергетику — есть гораздо более короткие пути, и они хорошо известны специалистам.
Но в режиме нераспространения есть болевая точка: технологии обогащения. Чем сегодня обеспокоено международное сообщество в отношении Ирана? До какого процента он обогащает уран. А реакторам на быстрых нейтронах обогащенный уран не нужен в принципе — они работают на смеси обедненного урана и плутония. Отказ от обогащения как массовой технологии вообще выводит ядерную энергетику на периферию контура нераспространения. Это огромный системный плюс. Ядерная энергетика достаточно безопасна уже и сегодня. Это доказали и наиболее тяжелые аварии, которые с ней произошли. Для новых АЭС обоснование безопасности осуществляется вероятностным анализом.
Современные нормы требуют, чтобы вероятность аварии не превышала 10-5 — 10-6 событий на реактор в год. Это означает, что вероятность критического происшествия составляет не более одного случая на 100 000 — 1 000 000 лет работы одного энергоблока. А ресурс работы реактора существенно ниже, в пределах 100 лет. В проекте "Прорыв" мы поставили задачу обеспечения безопасности не на вероятностном, а на детерминистическом уровне: полностью исключить возможность аварий, которые требуют эвакуации, а тем более отселения населения. И это решение четвертой проблемы.
Наиболее трудной представляется пятая проблема — конкурентоспособности ядерной энергетики. Особенно сегодня, когда быстрыми темпами нарастает стоимость материалов и оборудования. Будем решать и ее, примерно с 5–6-го серийного ПЭК (промышленного энергокомплекса).
— Когда наступит тот момент, который можно будет назвать поворотным — переходом отрасли на новую технологическую платформу?
— Элементы замыкания работают уже сегодня. Но впервые всю цепочку продемонстрирует опытно-демонстрационный энергокомплекс — ОДЭК, который мы строим на площадке Сибирского химического комбината в Северске. В него войдут три объекта: модуль фабрикации-рефабрикации СНУП-топлива, энергоблок с реактором БРЕСТ-ОД-300 со свинцовым теплоносителем и модуль переработки облученного топлива. Впервые в мировой практике на одной площадке будет собрана полностью замкнутая ядерно-энергетическая система IV поколения.
Сейчас, на апрель 2026 года, ситуация такая. Модуль фабрикации-рефабрикации введен в опытно-промышленную эксплуатацию еще 25 декабря 2024 года — это первый в мире действующий объект подобного класса. На нем в этом году должны быть изготовлены тепловыделяющие сборки с таблетками из нитрида обедненного урана после получения лицензии Ростехнадзора. Производство целевого продукта — СНУП-топлива со смешанным уран-плутониевым составом — начнется, как только регулятор одобрит технологию обращения с плутонием на этой площадке. Для стартовой загрузки реактора нужно около 165 тепловыделяющих сборок.
Сам энергоблок БРЕСТ-ОД-300 находится в высокой стадии готовности. В сентябре прошлого года смонтирована металлическая оболочка центральной полости реактора, завершено покрытие кровли машинного зала, идет монтаж элементов корзины активной зоны. Физический пуск намечен на 2026–2027 годы, выход на проектную мощность с подачей в сеть — на 2028-й. Модуль переработки ОЯТ — последний из трех объектов — будет введен несколько позднее, после 2029 года. Когда работоспособность всех элементов системы будет полноценно доказана на ОДЭК, станет окончательно ясно, что больше нет смысла строить тепловые реакторы. По мере исчерпания их ресурса они уйдут со сцены.
— И последний вопрос. "Прорыв" — это ведь не только локальная задача для России. Какое значение он имеет в глобальном контексте?
— Глобальное. И прямо отсылающее нас к тому, с чего вы начали разговор, — к тому, какие выводы мы делаем из сорокалетнего опыта после Чернобыля. Авария показала, что атомная энергетика не может развиваться вслепую, как наращивание масштаба ради масштаба. Она должна быть безопасной по конструкции, не по инструкциям. Должна реализовывать весь энергетический потенциал уранового сырья, замыкать свой цикл, не оставляя нерешаемых проблем потомкам.
Должна быть защищенной в рамках нераспространения по самой архитектуре, а не только режимом гарантий. И должна возвращать в недра ровно ту радиоактивность, что из них взяла, в том же состоянии. Будет бессмысленной, если не станет конкурентоспособной. Это и есть содержание принципов IV поколения, и это ровно то, что мы реализуем в "Прорыве".
Если эта работа будет доведена до промышленного результата — а она будет доведена, в этом я не сомневаюсь, — у человечества появится практически неиссякаемый источник энергии. Не на сто лет, как сейчас, а на тысячелетия. Новая технологическая платформа ЯЭ — источник чистый, безопасный, конкурентоспособный экономически и укрепляющий режим нераспространения. А значит — основа для устойчивого энергетического будущего планеты.
Это, если хотите, и есть наш технологический ответ Чернобылю. Не забыть, не вытеснить, а извлечь полный профессиональный и человеческий урок — и пройти дальше. Когда в 2028 году БРЕСТ-ОД-300 даст первые киловатт-часы в сеть, а к 2034-му за ним пойдут промышленные ПЭКи, мы увидим начало этой новой эпохи своими глазами. Я очень рассчитываю до этого момента дожить и поработать.
Если Вы стали свидетелем аварии, пожара, необычного погодного явления, провала дороги или прорыва теплотрассы, сообщите об этом в ленте народных новостей. Загружайте фотографии через специальную форму.
Добавление новости
Рекламный баннер 200x200px sidebar-right
Рекламный баннер 200x200px sidebar-right
Полезные ресурсы
Для повышения удобства сайта мы используем cookies (подробнее).
К сайту подключены сервисы Yandex.Metrika, LiveInternet, top.mail.ru, которые также используют файлы cookies (подробнее).