Первый атомный ректор в мире гарантированно обезврежен на 10 тысяч лет

(Справа налево) Генеральный директор «Опытно-демонстрационного центра вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов» (ОА «ОДЦ УГР») Андрей Изместьев и Главный инженер АО «ОДЦ УГР» Сергей Марков. Фото Пресс-службы АО.

В 2015 году в городе Северске Томской области впервые в мире был выведен из эксплуатации один из 13-и российских ядерных уран-графитовых промышленных реакторов. Безопасность окружающей среды в районе размещения объекта на 10 000 лет доказана расчетами, выполненными российскими учеными по методике МАГАТЭ. Спустя два года на месте, где ранее размещался реактор, нарабатывавший оружейный плутоний для создания оружия огромной разрушительной силы, побывали российские журналисты, в их числе – обозреватель журнала «Международная жизнь».

Но сначала немного предыстории. Город Северск Томской области, расположенный на красивейшей сибирской реке Томь – полностью закрыт по всему периметру. Попасть туда можно лишь по специальным пропускам. Задумывался он в 1949 году. В первой половине 1953 года начались подготовительные работы по строительству промышленного реактора И-1. А уже в 1954 году была закончена эскизная проработка нового энергокомплекса с реактором ЭИ-2, который имел двухцелевое назначение: производство оружейного плутония и производство электроэнергии. Это стало началом атомной энергетики в Сибири. Атомный реактор И-1 был введен в эксплуатацию в сентябре 1958-го. Известно, что – все крупнейшие научные достижения используются сначала для создания оружия и лишь потом – на благо людям. Так было и с атомной энергией – прежде всего, создавался ядерный щит.

Сублиматный завод СХК

Первым пунктом нашего знакомства с предприятиями «Росатома» в Северске, которое организовала для российских журналистов Топливная компания «ТВЭЛ», стал Сублиматный завод АО «СХК» (предприятие ТВЭЛ)

На Сублиматном заводе производилась подготовка уранового сырья для производства ядерного топлива для АЭС. Предварительно с представителями СМИ провели инструктаж – каждому выдали комплект спецодежды – обувь, носки, плащ, шапку, шарф, перчатки и респираторную маску, снабдив также дозиметром и сумкой с противогазом, строго наказав: «Не прикасаться к оборудованию». После этого нас провели в огромных размеров цех, сравнить который можно было бы с гигантской подводной лодкой, где в три-четыре этажа высятся коммуникации и технологическое оборудование. Нам даже показали, как выглядит урановый полуфабрикат цвета прелого лимона, на несколько секунд приоткрыв форточку из нержавеющей стали. Духота помещения смягчается подачей воды под сильным напором, как из газовой горелки вырывается пламя, так вода по горизонтали распыляется в воздухе, одновременно снижая градус тепла. Этот механизм увлажнения проходит по периметру всего цеха.

Здесь производится полуфабрикат для ядерного топлива реактора (гексафторид урана ГФУ). Сублиматный завод АО «СХК».

Как нам рассказали, производство уранового сырья осуществляется из природного урана. Он приходит из стран Африки и из Чехии. Конечный продукт Сублиматного завода – гексафторид урана (ГФУ). Этот ГФУ выпускается в твердом виде для отечественных заказчиков. Его транспортируют в специальных вагонах. В этом многоступенчатом процессе самое сложное – газоочистка. В цехе есть «пламенный» реактор – по простому - это печь, в которой происходит получение газообразного ГФУ через взаимодействие смеси оксидов урана с элементным фтором при температуре до 2000 градусов Цельсия. Производство оксидов урана ведется на заводе с 1980 года. Среди заинтересованных заказчиков – Швеция, Япония и Финляндия. Пройдя по цеху с вредными производствами, каждый журналист на выходе приложил руки к датчикам, которые определяют уровень полученной радиации. Слава Богу, все были чистыми.

Следующим пунктом нашего тура стал Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов (АО «ОДЦ УГР» предприятие дивизиона ЗСЖЦ).

В гости на ядерный реактор

Генеральный директор «Опытно-демонстрационного центра вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов» (АО «ОДЦ УГР») Андрей Михайлович Изместьев лично провёл экскурсию в «святая святых» остановленного атомного реактора АДЭ-4, который, может быть, скоро станет первым в России промышленным музеем. После перехода по запутанным коридорам и переходам мы попали на Центральный пульт управления ядерным реактором. Именно оттуда, всего тремя сотрудниками осуществлялось управление реактором и контроль параметров по показаниям, которые выводились на три круглых табло, напоминающих «пятак» реактора. На вопрос, насколько высокие требования были к персоналу по управлению реактором, Андрей Изместьев ответил: «На моей памяти - один из четверых проходил отбор и мог управлять реактором, требования были очень жесткими, помимо глубоких знаний требовались высокая концентрация внимания, отличная реакция и психологическая устойчивость».

Центральный пульт управления ядерным реактором.

Всего же в России, как уточнил Андрей Изместьев, было 13 уран-графитовых реакторов. Аналогичные есть в Великобритании, США, КНДР, Франции, Китае. Напомню, пять из них в Северске нарабатывали оружейный плутоний и выдавали дополнительно мирную продукцию в виде электроэнергии и тепла. На макете нам показали графитовую кладку, куда вставляются блочки с ураном.

Центральный зал двухцелевого промышленного ядерного реактора АДЭ-5.

А потом – увидели, как всё это было на реакторе. Самое интересное – обитель самого уран-графитового ядерного реактора, который был остановлен в 2008 году. К нему нас тоже провожал Генеральный директор ОДЦ УГР, рассказав много интересного. Шахта реактора возвышается метров на 20, а сам он утоплен «в пол» на 30 метров. Кстати, пол покрыт чугунными плитами, а сверху – плотно сваренными листами нержавеющей стали. В диаметре реактор чуть менее 20 метров и вся его поверхность в металлических квадратных «гнездах» с крышками, под которыми технологические каналы, в которые загружали блочки с ураном 238. Каждый канал в диаметре не более 8 см.

В реакторе происходило превращение урана в плутоний под действием тепловых нейтронов при высоких температурах и давлении теплоносителя. Далее вновь загрузка урановых стержней и так далее. На том реакторе, который мы видели воочию (остановленном), была установка, позволявшая производить загрузку новых урановых блочков без остановки реактора. Если на первых реакторах использовались блочки в алюминиевой оболочке, то современные стержни с тепловыделяющим элементом (ТВЭЛ), содержащим ядерное топливо, значительно отличаются от своих предшественников.

ТВС (тепловыделяющая сборка), которая начинена ТВЭЛами – трубками с ядерными материалами.

В принципе, по поверхности остановленного реактора можно ходить, но нога не поднималась, чтобы наступить, из уважения к установке. В процессе работы реактора непосредственно вблизи него можно было находиться не более 3 часов в день. Андрей Михайлович рассказал, что дозагрузка реактора не была механизирована, её выполняли люди – конечно, в защищенной экипировке, но вручную – всего два человека. Они шли на это, прекрасно понимая, чем это им грозит. Но какое это было духоподъемное понимание! Для безопасности страны. Это касается ставшего демонстрационным реактора АДЭ-4.

Международный опыт и сотрудничество

«Если мы говорим о выходе на внешние рынки, то понимаем, что в случае «ОДЦ УГР» - это безопасное захоронение на месте, а наши зарубежные партнеры говорят, что о захоронении на месте речи не идёт, мол, «нам надо сделать так, чтобы на месте отработанного реактора не было ничего. Сейчас мы совместно с научными предприятиями Госкорпорации «Росатом» работаем над тем, чтобы обладать необходимыми технологиями, как захоронения на месте, так и полного вывода из эксплуатации, чтобы далее, получить возможность выхода на зарубежный рынок».

Как рассказал о зарубежном опыте Андрей Изместьев: «Немцы первые разобрали графитовый реактор (исследовательский стенд), сложили в контейнер, поместили в хранилище, а через пару лет возникла «головная боль», потому что графит начал «газить» (выделять радиоактивный газ). И решения, как остановить процесс, у них пока нет».

Вопросы Генеральному директору АО «ОДЦ УГР» сыпались один за другим:

- Россия будет принимать отработанные ядерные отходы?

- «Вопрос о ввозе к нам ядерных отходов – даже не рассматривается. Федеральный закон запрещает ввоз в Россию радиоактивных отходов, - подтвердил Андрей Михайлович. - Это не бизнес. Отработанное ядерное топливо (ОЯТ) ввозить можно, это наше «производство», но не радиоактивные отходы. ОЯТ и ядерные отходы (ЯО) – разные вещи».

Автор:- Есть ли планы по выездным бригадам специалистов-ядерщиков в другие страны?

- «В настоящий момент мы ведём работы по трем объектам «Росатома» – Ангарск, Новосибирск и Белоярская станция. Выезд за рубеж, если случится история с контрактами, то по их практике это будет не бригада, а инженерная группа, управляющая объектом. А рабочая сила будет только из местных - это сложившаяся зарубежная практика. Хотя за рубежом сейчас другая проблема. Отказ от ядерной энергетики, повлек за собой потерю квалифицированных кадров, компетенции потеряны. Мы поступили по-иному: персонал, который работал на реакторе, мы сохранили. Молодежь, которая приходит к нам работать после ВУЗов и техникумов, имеет возможность перенимать опыт, навыки и знания у профессионалов. Не нарушена связь поколений»

Немаловажный факт: после остановки реактора коллектив сохранён на 90% и перепрофилирован на выполнение других работ – вывод ядерных реакторов из эксплуатации. Остальные 10% составили молодые, вновь прибывшие в коллектив специалисты. Это дорогого стоит.

Автор: - Что будет с атомной энергетикой, когда в мире утвердятся источники возобновляемой энергии: ветер, солнце и вода?

- «Западные страны зацикливались на возобновляемых источниках энергии, но практика показала, что от этих источников энергии не хватает. В общем энергобалансе конкуренция усиливается, но мы считаем, что доля атомной энергетики, как минимум не снизится. Атомная энергия останется востребованной».

Автор: - Чем гарантирована безопасность захоронения ядерного реактора?

- «Расчетами, опытными испытаниями».

Автор: - Всё запатентовано?

- «Да, у нас более семи основных патентов. В состояние, которое мы называем «Пункт хранения радиоактивных отходов» приведен пока один объект. В рамках Федеральной Целевой программы эти работы заложены на перспективу с 2016 до 2030 гг. Достигнуты хорошие показатели по реализованным технологиям. Когда мы говорим о практических работах, у нас этому предшествует большая научная и опытно-конструкторская деятельность. Все свои разработки мы, в том числе защищаем патентами на государственном уровне. Это и установки, и способы дезактивации металлически загрязненных отходов, и способы локализации и приведение этих отходов в безопасный формат. Мы смело можем сказать, что являемся обладателями и авторами таких технологий. Самое важное – эти технологии можно хоть сейчас тиражировать».

По словам Андрея Изместьева, за последний период здесь побывали представители США, Германии и Японии. Кстати, американцы последний раз приезжали в 2016 году.

Работы на реакторе.

А теперь несколько слов об истории.

О ней нам тоже рассказали на «ОДЦ УГР». В 1940 году Правительство США открыло финансирование собственной программы по развитию атомного оружия суммой в 2,5 млрд. долларов.* В течение последующих нескольких лет учёные секретного проекта работали над проблемой ядерного расщепления урана и плутония. Наша страна в немыслимо короткие сроки предприняла симметричные меры, частью которых и стало строительство в городе Северске Томской области ядерных реакторов – наработчиков оружейного плутония. На исходе XX века, в 1990 году в рамках Межправительственного соглашения между Россией и США были остановлены первые уран-графитовые реакторы. А в 2008 году работающих реакторов в городе Северске не осталось. В эпоху первых бомб атомщики не задумывались о том, как ядерные объекты по сути военного назначения будут выводиться из эксплуатации. Госкорпорация «Росатом» поставила задачу вывести объекты по использованию атомной энергии из эксплуатации и вернуть их буквально в лоно природы. Для этого была создана отраслевая система по выведению из эксплуатации ядерных и радиационно опасных объектов.

По приказу гендиректора Госкорпорации «Росатом» Сергея Кириенко в 2008 году было принято решение о создании четырех опытно-демонстрационных центров. Одним из таких центров был созданный на базе реакторного завода СХК АО «ОДЦ УГР». В 2012 году в рамках «Росатома» был создан дивизион заключительной стадии жизненного цикла на базе федерального центра ядерной и радиационной безопасности. Речь идет о жизненном цикле выполнивших свою историческую миссию объектов военного ядерного наследия. Ранее не было ни одного выведенного из эксплуатации промышленного ядерного реактора. И соответственно готовых решений на этот счет в мире не было. Решения разрабатывал коллектив профессионалов, большую часть которых составляют ядерщики-эксплуатационники, усиленные научно-исследовательскими кадрами. Они-то и были первыми, выполнив весь объем необходимых работ.

Как отметил Андрей Изместьев, «благодаря им, были разработаны технологии, позволившие получить богатый практический опыт и стать организацией, профессионально занимающейся выводом из эксплуатации ядерных уран-графитовых реакторов». Это стало одним из основных преимуществ вышеупомянутого Центра. Пять промышленных уран-графитовых реакторов стали своеобразной лабораторией, поскольку использовались для отработки и демонстрации технологий по выводу из эксплуатации ядерных объектов. Одним из ключевых видов деятельности Центра остается разработка универсальных и безопасных технологий вывода из эксплуатации ядерных реакторов. Сегодня специалисты Центра самостоятельно осуществляют конструирование и изготовление оборудования для дистанционного и визуального контроля и дистанционного выполнения работ с высокими полями ионизирующего излучения. С участием «ОДЦ УГР» разрабатывается программа обращения с облученным реактором графитом. Конечная цель исследовательских, демонстрационных и эксплуатационных работ – отработка технологии создания внешних и внутренних барьеров безопасности при захоронении реакторной установки.

- «Мы получили уникальный опыт, отработали технологии, включая технологии демонтажа радиационно-загрязненного оборудования, которые сами непосредственно разрабатывали. Разработку подобных технологий начинало много зарубежных фирм, в том числе Франция, Япония (Тоshiba), - но сегодня конкурентов в этом у нас нет, потому что нет опыта подобного масштаба работ у родственных предприятий», - пояснил Андрей Михайлович. По словам Генерального директора, вариант захоронения реактора на месте оказался на порядок дешевле, чем вариант немедленного демонтажа и разбора кладки. Полная стоимость захоронения первого ядерного реактора обошлась в 2,3 млрд. рублей.

Как демонтировали первый ядерный реактор

С главным инженером АО «ОДЦ УГР» Сергеем Марковым мы посетили место первого реактора выведенного из эксплуатации. Где некогда возвышалось величественное здание, высотой 30 метров - ныне зеленеет трава на холме.

Макет здания, в котором размещался первый российский двухцелевой промышленный ядерный реактор по наработке оружейного плутония ЭИ-2.

Здание реактора ЭИ-2 в полную величину.

Памятный знак.

Практические работы по выводу из эксплуатации остановленного реактора ЭИ-2 выполнялись с 2012 года. При проведении осуществлялся постоянный радиационный контроль. Поначалу один раз в сутки проводили пробоотбор из наблюдательных скважин, проверяя содержание радионуклидов. Теперь - один раз в полгода. За это время в пробах ни разу не обнаружили повышения содержания радионуклидов. Как рассказал Сергей Марков, сначала были выполнены работы по приведению реактора в радиационно безопасное состояние, извлечено ядерное топливо. Затем выполнен демонтаж инженерных коммуникаций и оборудования. Далее шёл демонтаж металлоконструкций. Поскольку реактор на 30 метров уходил вглубь, укрепили подреакторное пространство - закачали несколько тысяч тонн бетона.

Предварительно разрабатывались технологии вывода реактора из эксплуатации. «Уникальность технологий заключается и в том, что облучённый графит остался на месте. Его не просто залили бетоном, а обеспечили многобарьерную систему безопасности путём закачки в полости специального материала на основе природных, механо-активированных глин, - пояснил Сергей Марков. - Чтобы не допустить проникновения сверху атмосферных осадков, создавался дополнительный конструктивный элемент – экран. Получился своеобразный «слоёный пирог» из разных материалов, где есть и синтетическая гидроизоляция, и гравий, и песок, и глиноупорный слой и чернозём. Система инженерных барьеров не позволит в течение 10 тысяч лет радионуклидам мигрировать за пределы созданного пункта долговременного хранения радиоактивных отходов и проникать в водоносные слои».

Итак, в результате демонтажа металлоконструкций реактора ЭИ-2 было извлечено около пяти тысяч тонн РАО (только металл, который в дальнейшем надо будет очищать). По словам специалистов, графитовая кладка, часть металлоконструкций и биологическая защита реактора остались на месте. Это еще более 2,5 тысяч тонн. «Демонтированные металлоконструкции, подлежит возврату в народное хозяйство, - пояснил Главный инженер АО «ОДЦ УГР» Сергей Марков. – Они фрагментированы, упакованы и находятся во временном хранилище. Существуют различные способы дезактивации РАО реализованные в «ОДЦ УГР», некоторые мы разработали сами и уже опробировали при выполнении работ на различных объектах».

«ОДЦ УГР» помимо выполнения практических работ занимается научными изысканиями. Одним из глобальных вопросов, остро стоящим перед мировой наукой, является проблема обращения с облученным графитом. «У нас научное подразделение и несколько лабораторий, которые на международном уровне решают проблемы переработки и приведения в соответствующую кондиционную форму облученного графита, - пояснил Сергей Марков. - Есть международное сообщество, которое включает несколько стран – Россию, Великобританию, Японию, Францию, Германию и Литву. Ни там, ни у нас эта проблема пока не решена».

Схема внутреннего устройства реактора ЭИ-2 – в разрезе.

Но и это ещё не всё. По словам главного инженера «ОДЦ УГР», «успокаиваться на этом нельзя». Создана инженерная система контроля и мониторинга этого объекта. Есть специальные инспекционные скважины, из которых отбираются пробы с определенной периодичностью по всей территории площадки. И вокруг кургана есть такие же скважины. Два раза в год производится инспекция».

Журналисты народ любознательный, поэтому главному инженеру «ОДЦ УГР» Сергею Анатольевичу Маркову не удалось уйти от спонтанного интервью.

Вопрос: Конкуренты «наступают на пятки?

- «Конкуренция побуждает нас постоянно развиваться. Американцы, например, смогли лишь поместить свою ядерную установку, выведенную из эксплуатации и приведенную в ядерно-радиационно-безопасное состояние, в бетонный куб. Этот куб потихоньку разрушается, начинает зарастать деревьями».

Вопрос: Ваше решение принципиально иное?

- «Конфигурация нашего реактора несколько иная, сам его конструктивный формат позволил применить уникальные решения, которые дали возможность вывести из эксплуатации эту установку по методу «захоронения на месте» без последствий. С учётом того, что наиболее мобильные радиоактивные нуклиды, такие, как Cl 36 (хлор-36) и С 14 (углерод-14), которые довольно сложно удержать в замкнутой системе, «закрыты» на тысячи лет. Это гарантированный расчетный срок непревышения уровня вмешательства и отсутствия воздействия на население, на окружающую среду, на природу».

Вопрос: Как можно было сделать расчёт на 10 тысяч лет?!

- «Десять тысяч лет рассчитаны по математической модели. Она аттестована и признана МАГАТЭ. Эта математическая модель просчитана неоднократно».

Вопрос: Сергей Анатольевич, с чего Вы начинали расчёт?

- «Самое главное, что в основу предварительных изысканий, которые предшествовали проектированию модели, лёг более чем 30-летний опыт эксплуатации самих установок. Во-вторых, на территории двух площадок кроме реакторных установок и инфраструктурных объектов, существует хранилища. На протяжении более чем 20-ти лет была создана уникальная методология и инструментальный контроль перемещения (миграции) радионуклидов в пределах контролируемой зоны, а также состояние водоносного горизонта. Эти многолетние исследования показывают, что обстановка стабильная».

Вопрос: Первый опыт захоронения реактора уже даёт возможность понять, кто ещё в этом будет заинтересован из зарубежных партнеров?

- «Многобарьерная система безопасности, о которой уже упоминалось, включает уникальные свойства материала. В этом мы видим свою ближайшую перспективу, ведь еще пять-десять лет и начнутся массовые выводы из эксплуатации ядерных уран-графитовых реакторов, поэтому верим, что наши технологии будут востребованы. Уже сейчас совместно с Управляющей компанией ФЦЯРБ (Федеральный центр ядерной и радиационной безопасности) и Госкорпорацией «Росатом» мы налаживаем контакты, демонстрируем наши технологии и возможности не только в РФ , но и за рубежом».

Здесь громко не говорят

Для непосвященных процесс захоронения, или как его называют специалисты - вывода из эксплуатации ядерного реактора, впервые в мире произведенный российскими специалистами, - тема для новости, репортажа или статьи. Для тех же, кто этим жил, кто строил реактор и работал на нем, - это часть жизни. Это история их города, неразрывно связанная с судьбой каждого «ядерщика», будь он оператором, разработчиком, бухгалтером, руководителем или уборщицей. И зеленый холм размером в среднестатистическое футбольное поле - это не лужайка для отдыха, пусть и безопасная с точки зрения экологии. Это место памяти. Здесь громко не говорят. А гранитная плита напомнит потомкам, что самое важное стремление атомщиков создать «БЕЗОПАСНОЕ НАСТОЯЩЕЕ БУДУЩИМ ПОКОЛЕНИЯМ».

Место расположения первого российского двухцелевого промышленного ядерного реактора ЭИ-2 выведенного из эксплуатации в 2015 году. Северск – «Безопасное настоящее будущим поколениям».

В 2015 году здесь был захоронен первый российский двухцелевой промышленный реактор по отработке оружейного плутония ЭИ-2. Реактор был пущен в 1958 году и первым в России помимо наработки плутония вырабатывал и электроэнергию. Опыт, полученный на реакторе ЭИ-2, оказался бесценным при проектировании последующих энергетических реакторов.

Главный инженер АО «ОДЦ УГР» Сергей Марков (второй справа) и журналисты на территории выведенного из эксплуатации ядерного реактора ЭИ-2. Северск.

Северск на крутом берегу Томи – город чудный, живописный, его освещают берёзовые рощи и янтарные стволы корабельных сосен, что стоят борами, не нарушая планировки улиц и площадей. Весной воздух напоён ароматами черёмухи и цветов, которых и в Северске, и вокруг него многое множество. И какие красивые лица у северчан – от мала до велика. Выстроенный в тайге город был скрыт от глаз постороннего, не значился в справочниках, не упоминался в печати.

Но однажды, когда все реакторы в нем были остановлены, город посетила американская делегация, и в подарок музею о славных объектах ядерщиков преподнесла оттиск старенькой географической карты, на которой были со спутника сняты все координаты и объекты города в черно-белом изображении.

Снимок Северска с американского спутника, сделанный в 1964 году и подаренный музею в 2000-ных годах.

Снимок Северска был сделан в 1964 году, но тайна осталась неразгаданной. Ведь и сегодня уникальные технологии его инженеров-интеллектуалов и практиков-ядерщиков держат пальму первенства в мире, в частности, по дезактивации и выводу из эксплуатации ядерных реакторов. Россия первой символически зарывает «топор войны».

5 июня 2008 года остановлен последний ядерный реактор в Северске. Но не закрыта тема развития атомной энергетики, потому что через горечь поражений и потерь пришли Знание и Совершенство. Потому что живы люди, которые покоряли атом. Они готовы передать свой опыт идущему за ними поколению, жаждущему не только благ цивилизации, но и подвига, достойного отцов и дедов.