«Прорыв» к замкнутому ядерному циклу – «быстрым» ядерным технологиям

13:59 19.06.2017 Елена Студнева, обозреватель журнала «Международная жизнь»


Руководитель проекта реактора БРЕСТ-300 Андрей Николаев. Фото Алексея Башкирова.

Государственная корпорация «Росатом» и Топливная компания «ТВЭЛ» приступили к реализации проекта «Прорыв» на российской территории – и в его комплексе - строительству ядерного реактора «четвертого поколения» с замкнутым циклом переработки топлива. Проект призван продемонстрировать преимущества «быстрой» энергетики.      

Одним из преимуществ «быстрой энергетики», согласно логике развития мировой ядерной сферы, должно стать снижение радиационной опасности отходов деятельности атомных станций. Этого можно добиться, в том числе,  путем замыкания топливного цикла со сжиганием в реакторах долгоживущих радионуклидов. Замкнутый топливный цикл, если он будет достигнут, исключит возможность выделения оружейных ядерных материалов технологической цепочки. Это в свою очередь будет укреплять режим нераспространения ядерного оружия. Именно такую конечную цель не только для России, но и для всего мира ставит эксперимент, или проект «Прорыв» с созданием реактора «четвертого поколения» «БРЕСТ-ОД-300» на быстрых нейтронах с жидкометаллическим (свинцовым) теплоносителем.

Проект «Прорыв» был разработан в Государственной корпорации «Росатом» в 2011 году. Его реализацию – строительство осуществляет «Сибирский химический комбинат» (СХК) на площадке в 42 га под Северском (город спутник Томска). Возможность ознакомиться с объектом получили представители нескольких российских СМИ, и в числе - журнал «Международная жизнь». На строительной площадке Опытно-демонстрационного энергокомплекса (ОДЭК), где к 2024 году будет возведен реактор «четвертого поколения» «БРЕСТ-ОД-300», экскурсию провел руководитель проекта по созданию реактора Андрей Николаев. Андрей Георгиевич рассказал о технологических особенностях «Прорыва», о его значимости для страны и - его международном значении. Собственно «Прорыв» опробует создание ядерных технологий нового поколения. 

«БРЕСТ-ОД-300» - это ядерный реактор (опытно-демонстрационный) с мощностью 300 мВт. Как сказал Андрей Николаев, аббревиатура означает Быстрый РЕактор со Свинцовым Теплоносителем, или Быстрый Реактор ЕСТественной Безопасности. Начало его строительства намечено на 2018 год, а завершение к 2024 году. По словам А.Николаева, одновременно со строительством продолжаются ниокрские работы, вносятся коррективы, а они могут влиять на сроки строительства, но это делу не мешает. На новейшем топливе будет работать атомная энергетика ближайшего будущего. Проект реактора «четвертого поколения» готовил Научно-исследовательский и конструкторский институт энерготехники им. Н.А. Доллежаля. «На моделях всё просчитано по специальным вновь разработанным кодам, - рассказал Андрей Георгиевич. - Основной разработчик кодов Институт проблем безопасности развития атомной энергетики РАН». По словам А.Николаева, в отрасли есть экспериментальные стенды со свинцовым теплоносителем. Стенд нужен для  чисто механических испытаний, а ядерного реактора пока нет. «БРЕСТ-ОД-300» будет первым. И как заверил А.Николаев, «зарубежные страны очень заинтересованы этим проектом. Он имеет гриф «коммерческая тайна».

Каркас галереи, которая свяжет все модули комплекса. Фото Алексея Баширова.

«Главная цель строящегося реактора – показать принципиальную возможность работы реакторов такого типа, - подчеркнул А.Николаев, - потому что такой реактор нигде и никогда не работал. Вместе с тем - показать принципиальную возможность работы замкнутого топливного цикла». Проект реактора «БРЕСТ-ОД-300» имеет шесть приоритетов, среди которых -  нераспространение ядерных материалов, поскольку в нем не накапливается отдельно плутоний; равновесность захоронения отходов, безопасность проекта, т.е. не требуется отселение людей от этого объекта, и другие. В сумме эти шесть приоритетов, заложенные в реактор такого типа, и делают его привлекательным. Однако, по словам А.Николаева, такой мощности реактор больше строиться не будет, поскольку в коммерческом отношении мощность в 300 мВт неоправданно мала. «Быстрый» реактор должен иметь 1 200 мВт. 

Строительная площадка опытно-демонстрационного энергокомплекса, возводится модуль фабрикации ядерного топлива.
Фото Алексея Башкирова.

На строительной площадке работы идут круглые сутки, в три смены работают 300 человек. На данном этапе возводится здание по подготовке ядерного топлива для реактора и закладывается административно-бытовой корпус и др. Каждый модуль между собой будут связывать галереи. Такая галерея свяжет в единую цепочку завод по производству топлива, реактор и завод по переработке ядерного топлива. Хранилище предназначено для временного  хранения низкоактивных отходов, чтобы их потом передать национальному оператору. Как отметил А.Николаев, во время пуска каждого из модулей численность персонала будет больше. Всего это предприятие станет обслуживать 1 500 человек, из них на модуль фабрикации направляется 500 человек, поскольку исходное топливо будет изготавливаться через перчаточные боксы вручную. В дальнейшем модуль фабрикации будет переведен в модуль рефабрикации. На рефабрикацию пойдут только топливные материалы, все продукты полураспада будут завершать свой жизненный цикл. А когда все технологии заработают, то на обслуживание опытно-демонстрационного энергетического комплекса останется 800 человек.

Поистине такой комплекс замкнутого цикла не предполагает никаких выбросов, поэтому его безопасно будет строить даже вблизи городов. «Такого типа реакторы, да еще и большой мощности, должны работать в базовом режиме, а не в пиковом, как в посёлке», - отметил А.Николаев. По его словам, у ГК «Росатом» есть проекты маленьких атомных станций специально для посёлков, но это другая история. «И главный вопрос – когда мы сможем продемонстрировать полное замыкание цикла, - отметил А.Николаев. – Когда решим все вопросы, связанные и с работой реактора, и со строительством, и с переработкой топлива, и экспериментальным доказательством того, что облученное ядерное топливо может быть вновь запущено в производственный цикл». А пока на стройплощадке под Северском начат путь к созданию опытно-демонстрационного комплекса, который совершит полное замыкание топливного цикла - от наработки ядерного топлива, загрузки его в реактор на быстрых нейтронах, переработки отработанного ядерного топлива, его рефабрикации и далее «по кругу».

Этот эксперимент должен доказать, что облученное ядерное топливо может быть вновь запущено в производственный цикл. Андрей Николаев отметил, что конечная цель эксперимента - поставить на коммерческую основу создание подобных комплексов. Это действительно будет прорыв в новейших ядерных технологиях, потому что ничего подобного в мире нет. Очень хотелось бы увидеть завершение строительства этого масштабного для России и для всего мира мега-проекта. «Построив этот объект, мы получим приоритет в ядерных технологиях в мире, потому что такого до нас никто ещё не делал», - подчеркнул руководитель проекта по созданию реактора БРЕСТ Андрей Николаев.

Свидетели зарождающегося опытно-демонстрационного энергетического комплекса «Прорыв» под Северском. Фото Алексея Баширова.  

Ключевые слова: «Росатом» Северск «ТВЭЛ» проект «Прорыв» «БРЕСТ-ОД-300»

Версия для печати