V международная научно-техническая конференция "Тяжёлые жидкометаллические теплоносители в ядерных
технологиях (ТЖМТ - 2018)" пройдёт в Обнинске на базе АО "ГНЦ РФ - ФЭИ" с 08 по 10 октября 2018 года.
Накануне конференции на вопросы корреспондентов AtomInfo.Ru ответил сопредседатель программного комитета,
советник генерального директора АО "АКМЭ-инжиниринг" и АО "ГНЦ РФ - ФЭИ" Георгий ТОШИНСКИЙ.
Широкое представительство
Георгий Ильич, что ожидается на конференции ТЖМТ-2018?
Конференция ТЖМТ проводится в пятый раз. Её периодичность - примерно раз в пять лет. Обычно мы стараемся
приурочить конференцию к той или иной знаменательной дате. Так, в 2003 году мы посвятили её 100-летию со дня
рождения Александра Ильича Лейпунского.
В 2013 году конференция была посвящена 110-летию со дня рождения А.И.Лейпунского и 50-летию сдачи ВМФ
Советского Союза первой опытной АПЛ проекта 645 с реакторами с теплоносителем свинец-висмут.
В 2018 году исполняется 60 лет со дня пуска в ФЭИ первого в мире реактора с теплоносителем свинец-висмут,
стенда 27/ВТ. У нас запланирована специальная мемориальная сессия, посвящённая этому событию. Ветераны,
участвовавшие в этих работах, получат благодарственные письма генерального директора АО "ГНЦ РФ-ФЭИ".
Заявки на участие в ТЖМТ-2018 подали 32 зарубежных участника, а также около 50 специалистов из российских
организаций.
Из зарубежных участников хотел бы отметить лидера европейской программы по тяжёлым металлам Алессандро
Алемберти. К нам также приедет лидер ТЖМТ-программы Южной Кореи Ил Сун Хванг.
Кроме того, ожидается представительная делегация из КНР - 18 человек, что говорит о широком развёртывании в
Китае работ по тяжёлометаллическому направлению.
Насколько мы знаем, в Обнинск приедут также и специалисты из Бельгии. В начале сентября бельгийское
правительство одобрило выделение свыше 550 миллионов евро на нужды проекта MYRRHA, названа
предполагаемая дата начала строительства свинцово-висмутового реактора.
Да, бельгийские специалисты также примут участие в работе ТЖМТ-2018. По проекту MYRRHA я хотел бы сказать
следующее.
Общая политика в Европе такова - атомные станции должны строиться за счёт негосударственных источников. А
вот проблема обращения с долгоживущими отходами относится к компетенции государства. Евросоюз выделяет
денежные средства на поиск решения этой проблемы.
Одна из важных составляющих проблемы отходов - трансмутация минорных актинидов. Одним из перспективных
путей трансмутации миноров считается их выжигание в ускорительно-управляемых системах (ADS). Именно с этой
целью разработан и должен быть реализован проект MYRRHA.
На самом деле, скорости трансмутации миноров в подкритическом и критическом реакторах будут близки друг к
другу.
В ADS-системах подкритичность реактора будет на уровне примерно 5%, то есть, нейтроны в нём будут рождаться, в
основном, за счёт цепной реакции деления, а не приходить извне, из мишени, облучаемой протонами ускорителя.
Поэтому большой разницы в скоростях трансмутации ожидать не стоит.
Основное преимущество подкритического реактора - принципиальное отсутствие опасности разгона на мгновенных
нейтронах. Этим он привлекателен, и поэтому на него в Европе выделяют деньги.
Состояние СВБР
Но ведь действительно выделяют! В то же время ALFRED, проект Алемберти, стоит. Задерживается и наш
проект СВБР.
Причины задержки с реализацией проекта СВБР-100 известны. Трудно на ранней стадии формулирования
технического задания и включения работ в ФЦП с достаточной точностью определить необходимые средства.
Когда "Атомпроект" выпустил проектную документацию, оказалось, что ожидаемые затраты в 2,5 раза превышают
заложенные изначально и составляют 36 миллиардов рублей в ценах 2014 года.
Поэтому сейчас ведётся поиск дополнительных инвесторов для проекта СВБР-100, включая зарубежных.
Информация об этом была объявлена ранее. Желающих принять участие в проекте СВБР-100 довольно много.
Почему исходная смета для СВБР-100 оказалась превышена?
В период, когда шло проектирование, действовало доставшееся нам от СССР правило, в соответствии с которым
вознаграждение проектного института напрямую было связано с общей стоимостью блока. Сейчас это правило
отменено.
Вторая причина касается заводов. Изготавливать оборудование для одиночного, уникального реактора им не
интересно. Для них это одноразовый заказ, на который в итоге списываются все оснастки, и так далее.
Компания "АКМЭ-инжиниринг" провела экономический анализ перспектив СВБР-100. Вы знаете, что в его проект
был заложен большой консерватизм, но, несмотря на это, при переходе к серийному строительству реактор будет
вполне конкурентоспособным на рынках. Но это предстоит доказать на практике.
В каком сейчас положении находится проект СВБР-100?
Для него разработана конструкторская и проектная документация на уровне технического проекта. Получена
лицензия Ростехнадзора на размещение этого блока в Димитровграде.
НТС утвердил технический проект?
Утверждённого технического проекта СВБР-100 нет, так как не завершены необходимые НИОКР.
В каком состоянии топливо для СВБР?
Облучательные эксперименты на БОР-60 проводились, но работы были приостановлены до достижения проектного
выгорания. Предварительные результаты для набранных выгораний положительные.Можно надеяться, что и для
проектных выгораний всё будет хорошо.
Надеяться-то можно, но всё-таки программу экспериментов по облучению топлива необходимо выполнить в полном
объёме.
Ещё один раздел НИОКР связан с главными циркуляционными насосами, разработчиками которых выступает
ЦКБМ. Был построен большой испытательный стенд, но сами испытания не проводились, а их в обязательном
порядке нужно сделать.
Топливо и насосы - наиболее трудоёмкая часть НИОКР. Но есть и другие моменты - например, по сталям нужно
получить сертификаты соответствия для применения в реакторе, и так далее.
Сколько времени займёт завершение этих работ?
По оценкам, сделанным в "АКМЭ-инжиниринг", на завершение обоснования техпроекта и получение лицензии на
сооружение потребуется примерно два года.
Преимущества ТЖМТ
Возвращаясь к бельгийскому примеру, хотели бы Вас спросить - не стоило ли пойти по пути MYRRHA, то есть
проектировать ADS-систему со свинцово-висмутовым реактором для нужд трансмутации?
Нет, не стоило, и мы не пойдём по пути Бельгии. Это вопрос концептуального характера. Для трансмутации нужны
быстрые нейтроны, а они есть и в любом критическом быстром реакторе.
Если замкнуть топливный цикл в промышленных масштабах и организовать рециклирование минорных актинидов в
быстрых реакторах, то мы увидим, что концентрация минорных актинидов в топливе сравнительно быстро придёт к
насыщению. Скорость их образования сравняется со скоростью выжигания.
Далее удельная радиотоксичность миноров начнёт уменьшаться, потому что энерговыработка будет монотонно
расти. В конце концов, удельная радиотоксичность миноров достигнет значений, характерных для природного урана,
то есть реализуется радиационная эквивалентность.
Сказанное справедливо для любого реактора на быстрых нейтронах. Быстрый реактор с ТЖМТ будет с этой точки
зрения более подходящим, так как в нём создаётся более жёсткий спектр нейтронов, которые делят минорные
актиниды, по сравнению с быстрым натриевым реактором.
Напомню, что у тяжёлых металлов есть и другие преимущества. Сегодня НИОКР по свинцовому или свинцово-
висмутовому теплоносителям проводят полтора десятка стран, и это неслучайно.
Природные свойства этих теплоносителей таковы, что в них отсутствует потенциальная энергия, которая при
каких-то - очень маловероятных! - внешних событиях может вызвать разрыв контура. Их отличительные черты - нет
давления, не выделяется взрывоопасный водород, и это понятно людям, снижается радиофобия населения, которая
тормозит развитие ядерной энергетики.
При нагреве тяжёлого жидкометаллического теплоносителя даже до температур выше температуры плавления
стальных оболочек твэлов первый контур останется герметичным. Вся активность останется внутри, экологической
катастрофы не произойдёт. Это главное достоинство ТЖМТ-реакторов, которые многие понимают.
Да, наши ВВЭРы работают надёжно. Я полностью уверен в их практической безопасности, но только до того
момента, когда справедлива теория вероятности, когда события случайны. Однако мы должны рассматривать и
злонамеренные воздействия.
Допустим, мы хотим разместить станции малой мощности в странах с высоким уровнем террористической угрозы.
В этом случае мы обязаны рассматривать такие сценарии, как захват станции террористами.
Даже если этот сценарий реализуется (а чтобы этого не произошло, на всех АЭС предусмотрены эффективная
система физической защиты и средства охраны), реактор с тяжёлым металлом не станет орудием политического
шантажа. Его можно повредить, но выброса радиоактивности из него не будет.
Поэтому работы по тяжёлым жидкометаллическим теплоносителям в мире сегодня активно развиваются. Реакторы
с ТЖМТ будут более безопасными, а население ценит безопасность, особенно когда атомная станция размещается
близко к потребителю тепловой энергии, как это необходимо для АТЭЦ.
Могут ли бельгийцы нас обогнать?
С точки зрения конкуренции я опасаюсь не бельгийцев. Им придётся преодолевать многие трудности, потому что
ускорительно-управляемая система сложнее обычного реактора.
Я не специалист по ускорителям, но, насколько я знаю, до сих пор не решена проблема стабильности протонного
пучка. Пульсации и резкие обрывы тока протонов вызывают броски мощности в реакторе, а это большая
термоциклическая нагрузка на активную зону.
Надо либо доказать, что в этих случаях всё будет безопасно, или добиться стабильной работы ускорителя (скорость
маневрирования пучка должна соответствовать обоснованным скоростям маневрирования мощности реактора).
Не говорю уже о том, что в ADS-системах присутствуют протоны высоких энергий, вызывающие новые виды
ядерных реакций, создающие новые источники радиоактивности, с которыми мы в атомной энергетике на практике
до сих пор не сталкивались.
Должен напомнить, что модуна ADS-системы с подкритическими реакторами задал нобелевский лауреат Карло
Руббиа после Чернобыля. Он предложил использовать такие системы в качестве энергетических усилителей и, тем
самым, устранить возможность реактивностных аварий.
Но в критических реакторах сегодняшнего дня возможность мгновенного разгона надёжно блокируется, в том
числе, техническими средствами даже для запасов реактивности, больших беты.
Конечно, сжигание минорных актинидов вне реактора упрощает фабрикацию рециклированного топлива, так как его
радиоактивность будут значительно ниже. Однако для сжигания минорных актинидов не обязательно использовать
ADS-технологию. Возможно более подходящим выбором окажется использование жидкосолевых реакторов,
которые активно исследуются.
Георгий Ильич, не можем не спросить Вас, как обстоят дела с допечаткой тиража Вашей книги "Беседы о ядерной энергетике, физике реакторов и технологии модульных
быстрых реакторов с теплоносителем свинец-висмут (для начинающих и не только)".
По отзывам, книга читается с интересом, полезна для читателей разного уровня подготовки. К сожалению,
исходный тираж был фактически "подарочным", небольшим.
Сейчас готовится дополнительное издание. Надеюсь, что до конца года книга поступит в магазины или может быть
заказана через Интернет. Я обязательно сообщу вашему изданию, когда это произойдёт.
Спасибо, Георгий Ильич, за интервью для электронного издания AtomInfo.Ru.
Интервью провели Игорь Балакин и Александр Уваров.
