Георгий Тошинский
Вышла в свет новая книга Георгия Тошинского
Свинцово-висмутовые реакторы: между прошлым и будущим, живая история. Полемика, интервью, воспоминания - так называется новая книга советника генерального директора Физико- энергетического института (АО ГНЦ РФ-ФЭИ, входит в научный дивизион госкорпорации Росатом - АО Наука и инновации), доктора технических наук, профессора Георгия Тошинского.
Автор 40 лет своей работы посвятил созданию реакторов для атомных подводных лодок.
В книге представлены история развития реакторов с жидкометаллическим теплоносителем свинец- висмут для атомных подводных лодок и перспективы применения таких реакторов в гражданской ядерной энергетике.
Описаны аварии и инциденты, которые возникали на начальном этапе освоения этой инновационной технологии из-за отсутствия необходимых знаний и опыта.
Во второй части книги даны интервью и...
Семьям ветеранов ГНЦ РФ - ФЭИ вручили юбилейные медали в честь 60-летия атомного подводного флота
Георгий Тошинский: безопасность - фактор человеческий
И я хотел бы вернуться к тому, с чего мы начали разговор - к моей книге. Когда я её писал, то рассчитывал, что эту книгу будут читать не только профессионалы. Надеюсь, что читателями книги станут, в том числе, и руководители разных уровней, принимающие решения. Они могут пропускать формулы, но текст их должен зацепить.
Есть разные подсчёты, какой вклад в аварийность вносит человеческий фактор. Говорят, например, о 70%. А вот на мой взгляд, вклад человеческого фактора - все 100%. Потому что технический отказ - это тоже человеческий фактор. Это означает, что на стадии либо проектирования, либо строительства, либо монтажа, не говоря уже об эксплуатации, людьми была сделана ошибка.
Взять, например, пожар на реакторе Монжу, течь натрия. У них лопнула гильза термопары. Если бы гильза была правильно сделана, то никакого пожара не было.
Георгий Тошинский: в преддверии 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.
Георгию Тошинскому - 90 лет
В 1945 году Георгий Ильич поступил учиться в МЭИ, где после второго курса с несколькими сокурсниками был переведён на специально организованный факультет по подготовке специалистов для работы в атомной энергетике.
На преддипломную практику он прибыл в ФЭИ с несколькими однокурсниками - Ю.Архангельским, П.Ушаковым.
Первое знакомство произошло с А.И.Лейпунским. И первое же задание было получено от Александра Ильича - провести первые теплофизические и гидравлические расчёты быстрых реакторов. Поставленная задача была выполнена.
Затем в Курчатовском институте успешно защитил дипломный проект, председателем комиссии был академик А.П.Александров. После защиты в 1951 году Георгий Ильич прибыл на работу в ФЭИ.
Он начинал старшим лаборантом.
Георгий Тошинский: о свинце-висмуте и не только
На первый взгляд может показаться, что это инородный раздел книги. Я включил его намеренно, потому что считаю - эта технология сможет сыграть большую роль в будущей атомной энергетике.
В приложении с парадигмами адмирала Риковера я привожу полный текст его знаменитой статьи Реакторы на бумаге и в жизни. В соответствии с её положениями, СВБР сегодня относится к бумажным реакторам, потому что он не построен.
Но ведь все действующие реакторы когда-то были бумажными!
У реакторов СВБР большой потенциал по безопасности, так как в них отсутствует внутренняя запасённая энергия - нет высокого давления, а теплоноситель химически инертен. Это означает, что у СВБР нет тех причин, что вызвали наиболее тяжёлые аварии в ядерной энергетике (TMI-2, Чернобыль, Фукусима.
Георгий Тошинский: жидкотопливный интерес
Носителем делящегося вещества. В растворном реакторе носителем выступает вода - иными словами, в нём используется водный раствор солей урана и/или плутония. А в жидкосолевых реакторах носителем делящихся или сырьевых материалов являются расплавы различных солей.
Были ещё и проекты расплавных реакторов, в которых использовалась смесь расплавов жидкого металла и топлива. В Лос-Аламосе был в 60-ые годы очень интересный проект LAMPRE с топливом в виде расплава плутония и железа в висмуте.
На самом деле, если быть точными, то все подобные проекты нужно называть жидкотопливные (ЖТР). Именно это и есть их общая черта...
Известный недостаток ЖСР - высокие температуры плавления солей. Они выше, чем у свинца. Следовательно, эксплуатация жидкосолевых реакторов будет очень сложной задачей.
Георгий Тошинский: теплофизика и безопасность связаны
Наша конференция Теплофизика проходит уже в 41-ый раз. На протяжении многих лет она привлекает специалистов из организаций и предприятий, связанных с работами по обоснованию безопасности.
На конференции будут представлены самые новые разработки, расчётные коды, описание и результаты экспериментов, которые позволят нам обосновывать безопасность атомной энергетики.
В ФЭИ, как вы знаете, были сделаны структурные изменения - теплофизическое отделение называется теперь Отделение теплофизики и безопасности. Это правильно, так как теплофизика и безопасность связаны между собой неразрывно.
Научная школа теплофизики ФЭИ известна как в России, так и за рубежом. У нас установлены тесные контакты со многими организациями, ведутся совместные работы с иностранными коллегами.
Георгий Тошинский: новая линия реакторов должна приходить надолго
Китайцы длительное время не обращали на ТЖМТ-направление никакого внимания. Их выбором был натрий. Причины понятны - натрий в быстром реакторе позволяет получить короткое время удвоения плутония.
У Китая агрессивная программа развития атомной энергетики, опираться исключительно на тепловые реакторы она не сможет, так как потребуется слишком много природного урана, и для Китая логично внедрять большой сектор быстрых реакторов с натрием, способных интенсивно нарабатывать избыточный плутоний и снабжать топливом тепловые реакторы типа PWR. Думаю, что эту линию они и будут продолжать.
Но это всё базовая электрическая нагрузка. В Китае огромная численность населения, много средних и малых городов, отапливаемых угольными станциями, которые выбрасывают в атмосферу разнообразные вредные вещества.
Я думаю, что китайцы будут запускать другую, параллельную линию атомной энергетики.
Георгий Тошинский: о русской стали, авариях и иностранном интересе
Да, именно так. Когда вытащили насос, на свободном уровне увидели, что колесо плавает. Его зацепили крючком и вытащили, не нужно было никаких особенных устройств.
Конечно, есть проекты, в которых от подсвинцового видения не уйти. Возьмите для примера ТЖМТ-реактор, управляемый ускорителем. Перегрузка топлива в нём осуществляется снизу, потому что в верхнюю часть реактора вводится пучок ускоренных частиц. Для такого аппарата подсвинцовое видение обязательно.
Оно реализовано на практике, и это серьёзное достижение, потому что необходимо было освоить внутривидение при высоких температурах в тяжёлой жидкометаллической среде.
Я наблюдал такие системы в Японии. Выполнены очень хорошо. Представьте - стоит металлический сосуд со свинцом-висмутом, никаких вибраций, ничего не видно. Но как только вы ударите кулаком по столу, то сразу на экране компьютера показывается, как внутри сосуда распространяются волны.
Характеристики модульного быстрого реактора СВБР-100 на торий-урановом (233) топливе
Особенности физики быстрых реакторов и конструктивные особенности РУ типа СВБР позволяют использовать широкий набор типов ядерного топлива на основе U-Pu: оксидное урановое топливо, смешанное оксидное уран- плутониевое топливо, нитридное урановое топливо, смешанное нитридное уран-плутониевое топливо и др. [2].
С целью анализа возможности работы активной зоны РУ СВБР в уран- ториевом топливном цикле и оценки соответствующих характеристик воспроизводства урана-233 ниже приводятся результаты предварительных расчётных исследований по использованию тория в ядерном топливном цикле модульного быстрого реактора типа СВБР.
В проекте РУ СВБР-100 применён реактор на быстрых нейтронах с интегральной компоновкой оборудования первого контура моноблочного типа, в основу разработки которого положен многолетний отечественный опыт создания транспортных ЯЭУ...
Георгий Тошинский: реклама - двигатель торговли (реакторами?)
Проанализировав все нюансы, инициаторы TWR предложили следующий вариант - переочехловку твэлов. Что это такое? Имеется длинный твэл, у которого в начале кампании обогащённое топливо с нижней стороны, а в конце кампании активной станет верхняя часть, где был уран-238. После остановки из реактора выгружают топливо, снимают металлические оболочки, которые достигли своего предела, размещают верхнюю часть топливного столба, в которой шла цепная реакция, в нижнюю часть новой оболочки, добавляя сверху экран из урана-238, и вновь загружают переочехлованное топливо в реактор. При этом реактор переходит в режим подпитки обеднённым ураном.
Чем всё дело кончилось в итоге? Специалисты Terra Power поняли, что реактор на бегущей волне сделать сегодня технически невозможно. Теперь они продвигают иную концепцию - реактор на стоячей волне. Поэтому можно сказать, что идее бегущей волны пришёл конец.
Стоячая волна - это нормальный реактор с тепловыделяющими сборками.
Георгий Тошинский: реактор из Обн-Аламоса для СВБР не конкурент
Я могу только предполагать. На реактор Hyperion с топливом из гидрида урана выдан американский патент, авторство принадлежит Отису Петерсону, бывшему сотруднику LANL. Сам патент лишь удостоверяет то, что предлагаемое техническое решение имеет существенную новизну, но ничего говорит о реализуемости и полезности.
На мой взгляд Hyperion с гидридом урана и тепловыми трубами является классическим примером бумажных реакторов, о которых в своё время в очень остроумной заметке говорил адмирал Хайман Риковер.
Не хотелось бы вдаваться в подробности, поэтому скажу коротко. Уран-гидридный Hyperion сделать может быть и можно, но как энергетический реактор работать он не будет. И говорить о его высокой безопасности тем более не приходится, потому что водород сам по себе источник опасности.
Видимо, в компании HPG поняли ситуацию и осознали, что для реализации реактора Hyperion в его первоначальном виде им потребуются длительные НИОКР. А потребители на реакторы малой мощности есть уже сегодня.
Дискуссию нужно вести корректно
К сожалению, в природе не существует идеального теплоносителя. Каждому из теплоносителей присущи свои достоинства и недостатки. Например, вода требует высокого давления, натрий горит, в свинце-висмуте образуется полоний, свинец имеет высокую температуру плавления.
Если говорить о первых трех из перечисленных теплоносителей, освоенных в условиях эксплуатации реакторных установок (РУ), то ученые и инженеры разработали и реализовали технические мероприятия, нейтрализующие влияние отмеченных выше и других недостатков, что обеспечило надежную и безопасную эксплуатацию соответствующих РУ.
Что же касается свинцового теплоносителя, то для него опыт эксплуатации реакторных условиях, когда все технологические режимы на остановленном реакторе (ремонты, перегрузка топлива и др.) необходимо проводить во избежание замерзания теплоносителя при температуре около 400°С, еще необходимо получить.
Георгий Тошинский: работа ТЖМТ-2008 проходит успешно
В Обнинске состоялось открытие конференции ТЖМТ-2008
Георгий Тошинский: конференция ТЖМТ-2008 посвящена 50-летию стенда 27/ВТ
Георгий Тошинский: свинец-висмут готов к демонстрации
Прежде всего, нужно отметить, что свинцово-висмутовая технология изначально создавалась и была применена в условиях эксплуатации реакторов АПЛ Советского Союза - имеется в виду проект 705 (или серия Альфа).
На первых порах у нас отсутствовали необходимые знания и опыт. Естественно, что на этом этапе мы столкнулись с рядом трудностей и неудач. Они были преодолены в результате настойчивой работы многих организаций, прежде всего, ФЭИ и ОКБ Гидропресс. На серийных лодках реакторы работали успешно, хотя, конечно, опыт работы лодочных реакторов не является представительным для условий эксплуатации на АЭС.
В то же время, научно-техническим советом Росатома эта технология была признана подготовленной к демонстрации и включена в ФЦП для реализации на опытно-промышленном энергоблоке с реактором СВБР-100.
