 |
||
|
Валерий Рачков: специалисты действительно должны говорить на одном языке Валерий Рачков, ОПУБЛИКОВАНО 12.12.2017
Автор отклика - Валерий Иванович РАЧКОВ, научный руководитель НИОКР проектного направления "Прорыв". На научно-технической конференция "НЕЙТРОНИКА-2017" на, казалось бы, естественный вопрос интервьюера "Какие проблемы … стоит обсудить на "Нейтронике" В.Асмолов неожиданно признаётся: "Прежде всего, я плохо понимаю, что такое "естественная" безопасность". Ответ, очевидно, проистекает из его предшествующего отождествления естественной безопасности с малым запасом реактивности, однако на такой конференции выглядит неправдоподобно удивительным: "Более того, само понятие "запас реактивности" ни о чём не говорит". Мы не будем этого делать, а просто напомним, что такое "естественная безопасность". Принцип "естественной безопасности" является обобщением так легко принятого у нас (не потому ли, что пришёл из-за рубежа?) принципа "внутренне присущей безопасности - inherent safety" путём распространения его на весь топливный цикл с учётом проблемы обращения с долгоживущими высокоактивными РАО (ДВАО) и укрепления режима нераспространения делящихся материалов. Этот принцип включает в себя: - исключение аварий на АЭС и аварий на предприятиях ЯТЦ, требующих эвакуации, а тем более, отселения населения; - радиационно-миграционную эквивалентность захораниваемых РАО и добываемого топливного сырья; - технологическую поддержку режима нераспространения. Для РУ этот принцип уже предусмотрен новыми нормативными документами (ФНП 001-015) и формулирован как требование "Внутренней самозащищённости РУ - свойство обеспечивать безопасность на основе естественных обратных связей, процессов и характеристик". Исключение тяжёлых аварий на АЭС. По своим физическим и техническим принципам быстрые реакторы с жидкометаллическим охлаждением имеют наибольший потенциал внутренней самозащищённости, далеко не полностью реализованный в их первом поколении. Именно в таких реакторах возможно детерминистическое исключение реактивностных аварий (Чернобыльская АЭС), оптимальное использование интегральных конструкций, исключающих потерю охлаждения активной зоны (аварии на Три-Майл Айленде, США, на Фукусиме, Япония), а также исключение пароциркониевых реакций (Фукусима), паровых взрывов и снижение давления в корпусе. Таким образом детерминистически исключаются 95% (по оценке В.Асмолова), в том числе и реактивностные аварии. Применение плотного ядерного топлива снижает запасённую энергию, реализуемую в аварийных условиях, а также обеспечивает возможность создания равновесных активных зон с запасом реактивности, исключающим разгон реакторов на мгновенных нейтронах. Не будем сейчас спорить, 5 или больше процентов вес таких аварий, но не нашей стране, где произошла Чернобыльская катастрофа, отказываться от принципиального исключения таких событий. Радиационно-миграционная эквивалентность РАО и топливного сырья. Безопасность захоронения ДВАО на сотни тысяч и миллионы лет вызывает вполне обоснованные сомнения, связанные с надёжностью столь долговременных прогнозов. При обеспечении баланса между радиационной опасностью захораниваемых РАО и уранового сырья, извлекаемого из недр, можно избежать существенных изменений природного уровня радиационной и биологической опасности и сделать убедительными доказательства безопасности обращения с РАО. Такую возможность и обеспечивает трансмутация наиболее долгоживущих изотопов в реакторах на быстрых нейтронах. Технологическая поддержка режима нераспространения. Исключение уранового бланкета (для использования в неядерных странах) и постепенный отказ от технологий обогащения урана для атомной энергетики создают необходимые предпосылки для технологической поддержки режима нераспространения. Технология переработки ОЯТ должна исключать возможность выделения чистого плутония. Кроме того, должна быть обеспечена возможность контроля национальными средствами (например, с искусственных спутников Земли) за конфигурацией зданий и сооружений, предназначенных для переработки ядерного топлива. Дополнительные преимущества создаёт пристанционное замыкание топливного цикла, исключая логистику ЯМ. Полное решение проблемы нераспространения требует сочетания технологических и политических мер. Предложенный ещё в начале 90-ых годов ведущими специалистами страны, принцип "естественной безопасности" обкатан на многих весьма серьёзных научных форумах, в том числе зарубежных, вошёл в государственные документы: Стратегию развития атомной энергетики, одобренную Правительством РФ в 2000 г., ФЦП "Новая технологическая платформа, 2010 г. и вызывает не научные, а вкусовые возражения. Чтобы нас не обвинили в выдёргивании фраз из контекста, вернёмся к сакраментальному заявлению "Само понятие "запас реактивности" ни о чём не говорит" и продолжим его ремаркой: "Важна скорость ввода реактивности". Это, конечно, так. Но в естественной безопасности речь идёт не о школьных знаниях, а о принципиально новом подходе к безопасности: заменить инженерное искусство борьбы с рукотворно создаваемой опасностью научно обоснованным отказом от рукотворно создаваемой опасности. Поясним. Можно, конечно, научиться жить под дамокловым мечом, создав для этого умные средства безопасности на случай обрыва конского волоса или заменив конский волос стальным тросом. А можно вместо меча "подвесить" что-то мягонькое, или вообще ничего не подвешивать. Можно, конечно, научиться работать и с большим запасом реактивности, изобретя для этого искусные инженерные сооружения, обеспечивающие безопасную скорость ввода реактивности. А можно (хотя и не просто) создавать ЯЭУ с минимально возможным запасом реактивности. Тогда и инженерных ухищрений не понадобиться. Не будем и останавливаться на утверждении, что "максимальный экскурс (вложение энергии в топливо за счёт реактивностной аварии) составляет 60 кал/г", поскольку сама дефиниция "реактивностной аварии" предполагает неконтролируемый рост мощности, а следовательно, неизбежно приводит к его разрушению. На этом мы закончим анализ восклицательной части интервью с Асмоловым В.Г. и перейдём к его вопросительной части: "А где же те 25-30 лет, которые должны показать надёжность и безопасность нитридного топлива при нормальных и аварийных режимах эксплуатации, при глубоких выгораниях, и так далее?". Самое важное в этом вопросе, по-видимому, скрыто в глубокомысленном "и так далее". Судя по всему, здесь мы имеем дело с намёком на то, что 25-30 лет это маловато. Действительно, вспомним, что испытания МОХ- топлива были начаты ещё в БН-350 (80-ые годы прошлого века), затем в БН-600 (90-ые-2000-ые). И самые дерзновенные планы по загрузке МОХ- топливом БН-800 связаны с далеко неблизким будущим. Это и есть то самое "и так далее". Теперь об обосновании нитридного уран-плутониевого топлива (MNIT-топлива). За пять лет в рамках проекта "Прорыв" проведено:
Накоплен большой материал для обоснования его работоспособности, а в период 2020-2025 годов мы ожидаем получить объём испытаний, сопоставимый с объёмом испытаний МОХ-топлива на момент принятия решений по топливу БН-1200. Этот опыт показывает, что, несмотря на реальные трудности, связанные с длительностью реакторных испытаний, реальный срок ещё зависит и от организации работ и нацеленности на результат. И срок может быть снижен с 30-40 лет (для МОХ-топлива) до 10-12 лет (для MNIT-топлива). В настоящее время эмпиризм при обоснования топлива, который и был одной из основных причин длительного выбора и обоснования топливных технологий и твэл, является слишком большой роскошью. Обоснование топлива должно в полной мере вестись на сочетании расчётно-теоретических моделей поведения топлива под облучением и реперных экспериментов, что и является одним из способов сокращения как объёма, так и времени испытаний. По такой логике, к сожалению, до сих пор не проведено сколь-нибудь серьёзных испытаний нераспухающих ферритно-мартенситных сталей для БН, хотя разговоры об этом ведутся давно. По-видимому, исходя из срока 30 лет, считается, что времени ещё достаточно. Такая же логика часто предлагается и в целом для проекта "Прорыв". Совершенно очевидно, что в настоящее время нет никакой возможности повторить длительную историю освоения реакторов типа БН: БР-5 -> БР-10 -> БОР-60 -> БН-350 -> БН-600 -> БН-800 -> БН-1200 (коммерческий образец) - более 50 лет. После Чернобыльской аварии несколько наших специалистов посещали АЭС Фукусима. На вопрос: "Как Вы на тренажёрах обучаете персонал действиям в тяжёлых аварийных ситуациях?", последовал удивительный ответ: "В Японии не может быть тяжёлых аварий на АЭС!". У нас не слишком много времени, чтобы не на бумаге, а на практике показать, что возможны такие реакторные технологии, при которых детерминистически исключаются тяжёлые аварии: к сожалению, они статистически происходили каждые 10 лет. Ключевые слова: Мнения, Статьи, Валерий Рачков Другие новости: На площадку пускового блока №1 Ленинградской АЭС-2 доставлена первая партия ТВС Планируется, что операция по доставке топлива будет завершена в ближайшее время. На стройплощадку Белорусской АЭС доставлен транспортный шлюз Шлюз - один из основных крупногабаритных и тяжеловесных конструктивов реакторного отделения. На энергоблоке №2 Белорусской АЭС установлен корпус реактора Установлен 2 декабря 2017 года в 2 часа 17 минут. |
Герой дня 
Владимир Асмолов: расчётчики должны говорить на одном языке На сегодняшний день, под моим руководством работает несколько групп, занимающихся разработкой общей стратегии развития атомной энергетики страны и, в частности, стратегии развития легководных аппаратов. Из многих возможных линий совершенствования технологии ВВЭР выбрана главная, а именно, переход на аппараты со спектральным регулированием. ИНТЕРВЬЮ
Ирина Московченко МНЕНИЕ
Smith 
|