| |
return_links(1);?> |
return_links(1);?> |
return_links(); ?> |
|
| |
|
|
| |
Миллиарды для уральского бридера
|
|
| |
Решено, что на строительство реактора на быстрых нейтронах БН-800 на Белоярской АЭС до 2012 года будет затрачено 65
млрд. рублей. Не будут ли они выброшены на ветер?
|
|
| |
Александр КУНИЛОВСКИЙ
|
|
| |
Нижегородское Опытное конструкторское бюро машиностроения (ОКБМ) в июле получило
госзаказ стоимостью свыше 16 млрд.руб. на изготовление оборудования для блока с
БН-800 на Белоярской АЭС. До 2011 г. на площадку в городе Заречный (Свердловская
обл.) надлежит отправить более 120 поставочных единиц, включая насосы первого
контура, приводы системы управления и защиты, оборудование для обращения с
топливом.
 Нижегородский заказ составляет до четверти от общей суммы, необходимой для
успешного пуска БН-800 в 2012 г. Всего на этот инновационный проект
предполагается затратить 65 млрд. руб.
Во времена министра Евгения Адамова такие суммы внушали бы священный трепет
перед грандиозностью замысла. Но инфляция, рост цен на материалы и заготовки для
оборудования сделали свое дело. Стоимость сооружения уральского бридера
сравнялась с ценой на «традиционный» реактор ВВЭР-1000, правда, в его экспортном
исполнении для Болгарии. У программы развития реакторов на быстрых нейтронах есть
и еще одно немаленькое финансовое «но». Для энергетики на тепловых нейтронах в
России давно уже создана вся необходимая инфраструктура. Для БН-800 все это
только предстоит разработать, освоить и ввести в промышленную эксплуатацию.
Сколько денег на это потребуется, не ведают даже авторы недавно принятой
«атомной» ФЦП.
По данным главного конструктора ОКБМ академика Федора Митенкова, всего на
создание технологии быстрых натриевых реакторов в Советском Союзе и затем в
России было израсходовано не менее 12 млрд. долл., без учета стоимости
строительства БН-800. Общемировые затраты на те же цели выглядят еще более
впечатляюще — не менее 50 млрд. Несмотря на это, до сих пор ни одно государство
не сумело создать и запустить коммерческую и экономически целесообразную
энергетику на быстрых реакторах. Так что резонно поинтересоваться, не имеем ли
мы дело с очередным наукообразным прожектом?
БН И ЗАМКНУТЫЙ ЯТЦ
О необходимости строительства реактора БН-800 в СССР заговорили сразу же после
успешного пуска в 1980 г. на Белоярской АЭС его предшественника, БН-600. В
стране начался своего рода «быстрый» ажиотаж. Проект коммерческого реактора
БН-1600 был отложе н на дальнюю полку, а на Урале вознамерились построить два
модифицированных БН-600 с электрической мощностью, форсированной до 800 МВт.
Полезно отметить, что советские атомщики отдавали себе полный отчет в
экономической проигрышности новой установки по сравнению с реакторами ВВЭР и
РБМК. Главная цель сводилась к желанию впервые в мире реализовать на практике
замкнутый ядерный топливный цикл (ЯТЦ) и продемонстрировать действенность
идеологии реакторов-бридеров, производящих больше топлива, чем потребляющих.
Дело в том, что сами по себе реакторы на быстрых нейтронах не представляют для
атомной отрасли России и мира никакого интереса. Необычный выбор рабочего тела
для съема тепла с активной зоны (жидкий металлический натрий) и достаточно
высокое обогащение урана (до 20%) обрекают БН на положение вечного аутсайдера,
старающегося хотя бы не слишком сильно отстать по экономике от реакторов на
тепловых нейтронах. Преимущества с точки зрения ядерной безопасности,
обусловленные физическими свойствами активных зон с быстрыми нейтронами,
нивелируются другими потенциальными проблемами, присущими этой технологии. Так, наличие в контурах атомного блока с БН жидкого натрия заставляет постоянно
учитывать опасность возникновения пожара.
Но все изменится, как только реакторы БН будут включены в состав замкну того ЯТЦ. Из отработавшего топлива тепловых реакторов — на АЭС с их быстрыми
собратьями — рекой потечет плутоний. Сроки существования атомной энергетики как
значимого производителя электричества продлятся в десятки раз, а у печально
известной проблемы ядерных отходов появится надежда на успешное
разрешение. Действительно, прежде всего быстрые реакторы позволят перейти на
массовое использование для производства энергии изотопа U , составляющего 99,3%
от всего добываемого урана. В реакторах на тепловых нейтронах этот изотоп
практически не участвует в цепной реакции и почти полностью переходит в ОЯТ.
Кроме того, U доминирует и в отходах предприятий, занимающихся обогащением
урана. Тех самых «хвостах», широко известных благодаря протестным акциям
«зеленых» организаций. Сегодня хвосты представляют собой реальную экологическую
проблему, но уже завтра они могут превратиться в ценные энергоносители, право
обладать которыми будут яростно оспаривать крупнейшие корпорации и ведущие
мировые державы.
Увеличение ресурсной базы атомной энергетики на два порядка не единственная
задача для реакторов БН. Они позволят снизить остроту проблемы ОЯТ. Имеющиеся в
отработавшем ядерном топливе делящиеся вещества могут быть с успехом
рециклированы в БН, т.е. возвращены в топливный цикл. Атомщики смогут вздохнуть
с огромным облегчением, ведь сейчас выгружаемые из реакторов топливные кассеты
накапливаются на «вечном» хранении во «временных» специализированных сооружениях
прямо на станционных площадках.
Но обе упомянутые задачи — «ресурсная» и «отходная» — могут быть решены только
при условии, что реакторы станут работать в рамках замкну того ЯТЦ. Иными
словами, в дополнение к ним должны существовать заводы по переработке ОЯТ и
производству так называемого смешанного оксидного уран-плутониевого топлива (МОКС-топлива).
Без такой инфраструктуры реакторы БН становятся нецелесообразными и даже
вредными.
БЫСТРОЙ МОНОПОЛИИ ПРИХОДИТ КОНЕЦ
Часто приходится слышать, что Россия — единственное государство, не свернувшее
собственной программы развития быстрых реакторов, в то время как прочие
цивилизованные страны давно уже сделали это. Как нередко случается, подобное
утверждение одновременно и верно, и неверно.
Да, в последние годы РФ оказалась единственным обладателем действующего
энергоблока с реактором на быстрых нейтронах — того самого БН-600 на Белоярке,
чей пуск послужил толчком для появления проекта БН-800.
Однако в 2005 г. монополию России подорвала Франция, вернувшая в эксплуатацию
реактор «Феникс» мощностью 130 МВт. Эта установка на площадке в Гаре простояла
без дела почти 10 лет, однако доводы сторонников быстрого направления оказались
достаточно убедительными для ее реанимирования.
Новый французский реактор на быстрых нейтронах четвертого поколения появится еще
нескоро. По сути, он не существует пока даже на бумаге. Но политическая воля
французского правительства и комиссариата по атомной энергии тверда как никогда
— новому бридеру во Франции быть! Его построят неподалеку от «Феникса» по
относительно недорогой цене (1,5 млрд. евро).
Интересно, что во Франции уже имеется эффективный и мощный замкнутый ЯТЦ. В отсутствие действующих быстрых реакторов в его задачи входит обслуживание нужд
реакторов на тепловых нейтронах. Первые испытания МОКС-топлива в этой стране
состоялись в 1974 г. на АЭС «Шуз», а с 1987-го уран-плутониевые сборки в
массовом порядке загружаются в активные зоны французских реакторов REP. С
уверенностью можно сказать, что к появлению нового бридера вся необходимая
топливная инфраструктура полностью подготовлена.
К клубу владельцев работающих быстрых технологий в 2010 г. присоединится и
Индия. Здесь на площадке в Калпаккаме ударными темпами возводится энергоблок с
опытным быстрым реактором PFBR-500, спроектированным, как утверждают в Дели,
исключительно индийскими специалистами. По своей электрической мощности (500
МВт) PFBR-500 уступает и БН-600, и БН-800. Но индусы собираются взять
количеством — к 2020 г. в стране будет работать пять блоков с PFBR-500.
Что до замкнутого ЯТЦ, то в Индии он почитается наравне с национальными
святынями. Достаточно вспомнить, насколько жестко Дели отстаивал свое требование
зафиксировать право индийской стороны на переработку ОЯТ импортного
происхождения в соглашении о ядерном сотрудничестве с США . Быстрые реакторы и
замкнутый ЯТЦ — это единственная для Индии возможность выйти на коммерческое
использование тория для генерации электроэнергии. Как и во французском случае,
индийские атомщики обкатывают
технологии МОКС-топлива на реакторах с тепловыми
нейтронами, в частности, на двух блоках с водяными кипящими реакторами BWR на
АЭС «Тарапур».
Еще раньше Индии работающим быстрым реактором может обзавестись Япония. В 1995
г. после у течки натрия и пожара здесь был остановлен блок «Монджу» с быстрым
натриевым реактором мощностью 250 МВт. В настоящее время активно ведется
подготовка к повторному старт у этого аппарата, и, возможно, уже в ближайшие
месяцы «Монджу» вновь приступит к работе. Правительство страны не сомневается в
том, что к 2025 г. японский атомный парк пополнит быстрый реактор нового
поколения мощностью 500—700 МВт.
С замыканием топливного цикла в Японии тоже все обстоит нормально.
Перерабатывающий завод в Рокасё (префектура Аомори) выдает первые партии
уран-плутониевого порошка. Следуя по французскому пути, Япония также планирует
обкатывать МОКС-технологии в тепловых реакторах (т.н. плютермальная программа).
От 16 до 18 японских тепловых реакторов начиная со второго десятилетия нынешнего
века будут потреблять в год до 6,5 т плутония, полученного после переработки
ОЯТ.
Отдельно следует остановиться на позиции США . Будучи некогда одними из самых
принципиальных противников быстрых реакторов, американцы изменили свое к ним
отношение на 180°. Строительство быстрого реактора стало одним из ключевых
моментов недавней инициативы президента Джорджа Буша о глобальном партнерстве в
области атомной энергетики (GNEP).Американский быстрый реактор, который намерены
построить в 2020— 2030 годах, отличен от других подобных установок тем, что он будет выжигать трансурановые элементы. Активная зона
реактора окажется под завязку набитой плутонием, нептунием, америцием и кюрием.
Вступая в цепную реакцию деления, все эти металлы будут превращаться в
быстрораспадающиеся осколки с попутным высвобождением части своей энергии.
Топливный цикл для американской быстрой установки, естественно, будет готов
вовремя — по крайней мере строительство завода по фабрикации МОКС-топлива
началось в августе 2007-го в Саванна-Ривере.
КТО ЗАМКНЕТ ЯТЦ РОССИИ?
Очевидно, что развитие реакторов на быстрых нейтронах не прихоть России, а
общемировая тенденция. Но стоит особо отметить, что везде наряду с быстрыми
технологиями активно осваивается и замкнутый ЯТЦ, причем разработка цикла
зачастую опережает разработку собственно реакторов. И это представляется
разумным, ведь только в замкнутом цикле БН способны справиться с двумя главными
задачами атомной энергетики — расширением ресурсной базы и решением проблемы
ОЯТ.
А что же Россия? Если за ввод реактора БН-800 беспокоиться не приходится, то
ситуация с замыканием ЯТЦ вызывает некие сомнения. В федеральной целевой
программе о топливной инфраструктуре говорится достаточно туманно. Не ясно,
предполагается ли вообще выделение средств на строительство заводов по
переработке ОЯТ и фабрикации МОКС-топлива? Возникают предположения (надеемся,
необоснованные), что БН-800 для реформаторов из Росатомастал некоей самодостаточной целью, нужной, например, для демонстрации российского «лидерства
в сфере инновационных технологий».
Тумана вокруг замыкания ЯТЦ в России добавляют политики. Дело в том, что в 90-е
годы Москва и Вашингтон подписали соглашение об утилизации 68 т (по 34 каждая
сторона) избыточного оружейного плутония, образовавшегося после демонтажа части
ядерных боеголовок. Россия изначально настаивала на том, что ее квота должна
быть использована для изготовления топлива для реактора БН-800, причем за счет
американского финансирования.
Конечно, в 90-е годы с их дешевой нефтью и гиперинфляцией российские атомщики
хватались за любую возможность подзаработать, и вариант с оплатой американцами
топливной загрузки БН-800, несомненно, устраивал тогдашнее руководство Минатома.
Фактически США помогали бы России замкнуть ЯТЦ и догнать по этому показателю
ушедших вперед французов и японцев. Не исключено, что Росатом по-прежнему
надеется на деньги американцев, хотя что сейчас для нашей госказны значат
400—500 млн долларов? Разумное зерно в этом, безусловно, есть. Но оружейный
плутоний в отличие от реакторного, накопленного в ОЯТ, отличается особой
изотопной чистотой и достаточной простотой в хранении. Переводя БН-800 на
обслуживание политического заказа по утилизации военных материалов, мы отложим
на далекое будущее решение проблемы отработавшего топлива тепловых реакторов.
Правда, не стоит забывать при этом, что свойства реакторного плутония ухудшаются
буквально с каждым днем хранения из-за накопления в нем изотопа Am .
Не настало ли время обратиться к истокам и вспомнить исходную идею по
строительству сразу двух реакторов БН-800? В этом случае один из реакторов мог
бы поработать на нужды процесса ядерного разоружения, а на втором мы смогли бы
приступить к решению насущных задач («ресурсной» и «отходной»). В Росатоме с
такой идеей соглашаться не торопятся и предлагают дожидаться появления нового
быстрого проекта, получившего внутреннее отраслевое наименование БН-К
(коммерческий).
Но как бы то ни было, даже при нынешней предполагаемой конфигурации — один
реактор БН-800, утилизирующий оружейный плу тоний, — отечественная атомная
отрасль сможет сделать большой шаг в построении атомной энергетики будущего, не
мыслимой без реакторов на быстрых нейтронах и замкнутого ЯТЦ. |
|
| |
|
|
|
|
