Юрий Казанский: реактор БН-800 - это вопрос лидерства России

Юрий Алексеевич Казанский, профессор, доктор физ.-мат. наук, заслуженный деятель науки и техники РФ.

Юрий Алексеевич, в новой ФЦП, принятой в России, говорится о реакторе БН-800, который собираются пустить в 2012 году. А ведь Вы пускали БН-600. Вы не напомните, когда это было?

Прекрасно помню - в 1980 году, весной.

То есть, 26 лет назад…

Да, 26 лет назад. В прошлом году отмечался 25-летний юбилей успешной работы этого реактора.

А как Вы думаете, почему такой огромный перерыв возник в программе быстрых реакторов?

В начальный период главной причиной было сопротивление строительству этого реактора так называемого "зелёного движения". По этой причине был создана беспрецедентная (и по составу и по количеству) комиссия для критического рассмотрения проекта, главным образом, в экологических аспектах.

Я был в комиссии, которая рассматривала готовность проекта БН-800, в смысле его проверки на экологическую приемлемость. Это была очень мощная комиссия, её создавали Академия наук и многие другие организации. Я входил в эту комиссию, мы ездили и на Белоярку, и на "Маяк".

Можно сказать, что уже в 90-ые годы на площадке Белоярки начинались работы. Были построены здания для монтажа оборудования, была проложена железная дорога, и так далее. Ещё большие работы были сделаны на "Маяке" под Челябинском.

Говоря о "Маяке", Вы что имеете в виду?

Там тоже должен был строиться блок БН-800. Между прочим, на Белоярке блок с БН-800 отставал от челябинского. Но на "Маяке" начались проблемы.

Обоснование того, что БН-800 должен быть построен на "Маяке", связывали с безопасностью местных озёр. Там очень загрязнённая система озёр, в том числе, озеро Карачай. Этот реактор должен был создать рабочие места, энергетическую подпитку - но самое главное, он должен был реагировать каким-то образом на уровень озёр.

Знаете, с чем была связана вторая авария на Карачае (ветровой разнос 1967 года)? Первая авария там хорошо известна и описана - это авария 1957 года, взрыв одной из ёмкостей с высокорадиоактивными отходами, который дал громадный выброс. А вот ветровой разнос был не таким сильным. Была очень жаркая весна, отошла вода, были сильные ветра, и началось рассеяние высохших радиоактивных отложений… На озере Карачай сейчас ведётся постоянная работа по его, по сути дела, засыпке.

Так вот, я что хочу сказать - несмотря на все эти экологические проблемы, в 90-ых годах было ясно, что проект БН-800 был очень хорошо проанализирован со всех точек зрения. Но была ещё и тривиальная причина - денег не было на стройку.

В последние годы было принято решение, что БН-800 будет строиться на Белоярке. Пошло финансирование. Конечно, пока это крохи по сравнению с требуемыми суммами.

Не забывайте, что у реактора БН-800 есть много противников. Их лейтмотив заключается в том, что нет нужды строить этот реактор, ведь он уже устарел. Действительно, он проектируется уже более четверти века. Все технические решения, которые в нём заложены, всегда можно формально назвать старыми. Но я не знаю, есть ли новые и более эффективные решения по сравнению с теми, что используются в БН-800?

У противников есть и второй аргумент, и я бы здесь выступил почти так же, как и они. Мы говорим, что нам нужно развивать атомную энергетику. Но нужно ли именно сегодня делать реакторы на быстрых нейтронах? Я думаю, что почти все скажут, что нет. Сегодня это не нужно. Почему? Потому что у нас много урана, нам его не жалко, мы можем складировать его на отложенный спрос.

Но при этом, мы будем отставать и упускать свои позиции лидеров. Раньше мы их делили с французами… Точнее говоря, сначала были американцы, потом мы стали делить лидерство с французами, а сейчас в направлении быстрых реакторах осталась только наша Россия. Единственный энергетический реактор, реально работающий на протяжении 26 лет - это БН-600 в России. Причём это реактор по своим показателям признаётся одним из лучших реакторов - не только среди быстрых, а вообще среди всех энергетических реакторов.

Кроме того, в России рассматривается реактор на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем.

Точности ради, французы пустили не так давно свой "Феникс"…

У них ведь была более дорогая штука - "Суперфеникс". Конечно, решение о его закрытии - это дело самих французов, но я просто не понимаю, с чем это было связано. Если это только из-за той аварии, что была у французов - ну подумаешь, у нас на БН сначала даже парогенераторы летели. Но ведь мы, в конце концов, всё поправили!

А почему именно БН-800? Откуда взялась такая цифра?

Я думаю, вот откуда. После реактора БН-600 сначала был проект реактора БН-1600. Но после пуска БН-600 возник своего рода ажиотаж. Тогда приняли решение построить ещё два быстрых реактора на Урале. Зачем? Несмотря на то, что в 80-ые годы они вряд ли были бы экономически целесообразны, но они давали возможность построить реакторы со смешанным топливом и реализовать в крупном масштабе замкнутый топливный цикл. Реактор, следующий после БН-600, уже планировался со смешанным топливом.

Введение смешанного топлива потребовало пересмотреть проект. По ходу дела оказалось, что можно получить мощность не 600, а 800 МВт(эл.).

По поводу смешанного топлива, какие там проблемы возникали? Первая неприятность заключалась в том, что загрузка свежего топлива у нас проводилась недистанционно. То есть, приходит машина с топливом, и вы можете его спокойно загружать - в случае урана, но не плутония!

На БН-600 есть специальные устройства - барабаны свежих пакетов. Они должны быть разогреты, нельзя ведь холодную кассету опустить в горячий натрий при перегрузке. Иными словами, там есть определённая технология перегрузок, и на неё накладывалось то, что для смешанного топлива она должна была быть реализованной дистанционно. Это был принципиальный момент.

Вторая и, может быть, главная неприятность плутониевого топлива связана с тем, что допустимый процент разгерметизированных твэлов должен быть сильно уменьшен. Плутоний более токсичен, более агрессивен, чем уран.

Требования к оболочкам более жёсткие становятся?

Да. Третья вещь, то же очень важная - обработка выгоревших сборок усложняется. Там тоже очень непростая технология обращения, есть специальные барабаны отработанных пакетов. Среди прочего, кассета идёт на обмывку. Представляете, как натрий вымыть водой? Этого просто нельзя делать!

А чем же его вымывают?

О, моют очень интересной и известной жидкостью!

Почему процесс обмывки может быть довольно опасным? Если вы будете мыть обычной водой, то у вас просто будут взрывы, и разрушатся твэлы. Поэтому приходится делать добавки в воду, чтобы весь процесс становился бы более мягким…. Короче говоря, технологию обращения с отработавшими сборками также нужно было пересмотреть при переходе на смешанное топливо.

Что касается физики самого реактора, сами понимаете, что большой разницы между урановой и плутониевой зонами нет. Хотя, при переходе на смешанное топливо заметно изменится доля запаздывающих нейтронов.

То есть, все стержни СУЗ надо менять?

Да, тут разные будут требования к СУЗ. Конечно, пересмотр должен быть. Кроме того, у БН-800 зона увеличилась, и были внесены некоторые другие изменения.

А вот такой вопрос сейчас начинает обсуждаться, в Европе, в Норвегии - ториевые реакторы. Не уран-плутониевые, а ториевые. Скажите, в Советском Союзе рассматривался ториевый цикл?

Я думаю, что делалось очень много расчётов ториевых реакторов, но я не думаю, что такие установки разрабатывались столь же глубоко и серьёзно, как реакторы ВВЭР или БН. Я не думаю, что знаменитый ВНИИНМ имени А.А.Бочвара столько внимания уделял торию, сколько было уделено урану и плутонию.

А почему?

А я сейчас скажу, почему. Давайте так - вся наша энергетика родилась на военном комплексе. На чём военный комплекс был основан? Обогащение и реакторы-накопители. Там тория не было. Все технологии были построены вокруг урана и плутония. Для них всё было готово, вот мы их и реализуем.

Если бы торий имел колоссальные преимущества в энергетике по сравнению с ураном или плутонием, то тогда, конечно бы, за него взялись. А так - не "приспичило", уран есть, поэтому торий не очень интересен.

Недавно у нас выступал представитель ИАЭ имени И.В.Курчатова, который рассматривал радиотоксичность масштабной атомной энергетики для трёхзвенной системы - реакторы тепловые, быстрые и выжигатели с жидким топливом. Он рассмотрел для неё урановый, уран-плутониевый и ториевый циклы. Он пришёл к выводу, что с точки зрения радиотоксичности все циклы примерно одинаковы.

Честно говоря, меня этот вывод удивил. В своё время, основной лозунг сторонников тория был таков - у тория нет плутония, нет нептуния и америция, то есть, нет этой ужасной цепочки распадов. Но зато у него есть уран-232, который имеет очень неприятный период полураспада, поэтому он очень активный, и так далее.

В своё время, 20 или даже 30 лет назад, говорили так - когда экономика позволит, надо обязательно переходить на торий. Но вот такая работа, о которой я только что упомянул, это далеко не первое исследование, показывающее, что громадного преимущества у тория нет.

Последний вопрос, буквально в двух словах. Что Вы думаете о свинцовых реакторах?

Это не минутный разговор, конечно. Тут столкнулись, я бы сказал, амбиции…

То есть, свинцовые реакторы - это политика?

Нет, это амбиции, не политика. На самом деле, если рассмотреть быстрый реактор с теплоносителем из тяжелого металла, то у него видны многие преимущества. У него нет давления, и он не горит. У такого реактора более жёсткий спектр нейтронов. Это просто прелесть какая-то!

Но есть один хитрый вопрос. Если послушать одних учёных, то они говорят - проблем с технологией свинцовых теплоносителей нет. А другие специалисты, которые имели отношение к нашим военным технологиям, утверждают, что есть, и ещё какие!

Но можно вспомнить и то, как боялись в своё время натриевой технологии. Вы ещё молодые, вы просто не знаете, какие тогда были крики по поводу того, что всё сгорит и всё взорвётся! Да, тревоги были очень большие, но ведь у нас, у американцев, англичан, французов, японцев всё в итоге с натрием получилось. Набрали человеко-годы на различных сборках, реакторах малой мощности. Именно такой аварии, которой боялись - взрыва натрия с водой - всем удалось избежать. Поэтому и реактор с тяжёлым металлическим теплоносителем должен иметь право на экспериментальную опытную проверку в масштабе, сопоставимым с промышленным.

А мне самому, честно говоря, очень нравится идея, над которой много работали в России - это реактор-"самоед" с КВ_а>1. Загружаешь в него природный уран и систематически отгружаешь топливные сборки с накопившимся плутонием. Реактор сам себе производит ядерное топливо без всяких внешних заводов и предприятий ЯТЦ.

ИСТОЧНИК: AtomInfo.Ru

Темы: История, Россия, БН, Юрий Казанский