Нина Забелина
К созданию реакторов четвертого поколения ближе всего подошли США, РФ, Франция и Китай. Фото Reuters
После объявления Пекина о начале строительства первого в мире коммерческого ядерного реактора четвертого поколения российские атомщики тоже объявили о четвертом поколении АЭС. Специалисты расходятся в том, что можно считать четвертым поколением энергоблоков. Одни понимают под этим реакторы на быстрых нейтронах, другие – реакторы с нулевым риском техногенной аварии. Вчера российские специалисты заявили, что тоже участвуют в работе над технологиями АЭС четвертого поколения.
Авария на «Фукусиме» привела к спаду интереса к атомной энергетике во многих регионах мира. Однако все больше стран выражают свой интерес к сооружению АЭС.
Так, в сентябре Китай объявил о начале строительства первой в мире коммерческой атомной электростанции четвертого поколения. Принципиально новый и более эффективный китайский реактор заработает в 2021 году (см. «НГ» от 23.09.15). Известно, что интерес к реактору четвертого поколения уже проявили ЮАР, Кения, Нигерия. Хотели бы построить свои АЭС уранодобывающие страны Намибия и Нигер, сообщает агентство AFK Insider. Строительство первой в стране АЭС идет в настоящее время в ОАЭ. Специалисты напомнили, что знаковым событием стало возвращение российских специалистов в Финляндию. В 2013 году Росатом выиграл тендер на строительство АЭС «Ханхикиви» (работы начались в 2015 году), потеснив французов, которые победили в тендере в этой стране 10 лет назад.
В Турции РФ сейчас возводит четыре энергоблока по новому принципу: «строй, владей, используй» – это будет атомная станция, владельцем которой останется Россия и будет в течение 15 лет заниматься продажей ее энергии.
При всем понимании, что атомная энергетика способна решить проблемы с электрификацией, бурному росту АЭС в мире мешают два основных фактора – цена вопроса и безопасность. Один из участников вчерашнего круглого стола, замдиректора Института проблем безопасного развития атомной энергетики Рафаэль Арутюнян уверен, что катастрофичность атомной энергетики преувеличена: «Известны всего 60 различных аварий, но из них только три крупнейшие: авария 1979 года на американской АЭС «Три-Майл», авария на четвертом блоке Чернобыльской АЭС в 1986 году и последняя авария на АЭС «Фукусима-1» в 2011 году».
Считается, что именно реакторы четвертого поколения, перспективы создания которых обсуждали на вчерашнем круглом столе, будут наиболее безопасны в использовании. Однако однозначные требования к новейшим ядерным установкам еще только вырабатываются. Этим занимается международная организация Generation IV International Forum. Россия также участвует в данной работе. Четвертое поколение – это реакторы на быстрых нейтронах. В них существенно выше плотность делящегося материала. Важно, что в реакторах на быстрых нейтронах в качестве теплоносителя необходимы металлы (натрий, свинец, висмут и пр., подходящие по ядерным и теплофизическим характеристикам). Суть в том, что металлы будут находиться в реакторах в жидком виде, а возможно, даже не сами металлы, а их соли. «Большинство «революционных» реакторных технологий четвертого поколения в отличие от «эволюционных» третьего поколения замыкают ядерный топливный цикл и сводят к минимуму создание высокоактивных радиоактивных отходов, – объяснил «НГ» директор агентства «Российское атомное сообщество» Павел Яковлев. – Дополнительным преимуществом является невозможность использования технологий для военных целей».
Спрос на инновационные реакторные системы обеспечен тем, что они способны решить ключевые проблемы атомной отрасли – эффективное обращение с радиоактивными отходами, ядерную безопасность и экономическую конкурентоспособность.
«В идеале ожидаются решения, которые позволят обходиться чрезвычайно малыми количествами природного урана, используя оба изотопа, производя плутоний и т.д. Все это позволит замкнуть топливный цикл, сделает атомную энергетику фактически самообеспечивающейся и резко снизит нагрузку на природу», – рассказал «НГ» замруководителя Курчатовского института Павел Алексеев. Образно говоря, пока что реакторы топят «спичками». «Поджигают» уран-235 и вынуждены постоянно подбрасывать его для поддержания реакции. А цели такие – один раз запустить реакцию, и чтобы в самом реакторе из урана-238 вырабатывалось новое топливо, и реакция продолжалась.
«На текущий момент Generation IV сформулировал восемь технологических целей, которые можно считать характерными признаками реакторов четвертого поколения», – говорит президент «АтомИнфо-Центра» Александр Уваров. Эксперт пояснил, что обсуждаемые сегодня цели пока еще достаточно размытые, условно – за все хорошее против всего плохого: «Но есть и конкретика – например, авария на реакторе четвертого поколения не должна приводить к появлению зоны отчуждения вокруг станции, к долгосрочной эвакуации населения и иным неприятным последствиям по аналогии тех, что случились на «Фукусиме».
Реакторы четвертого поколения будут безопаснее современных реакторов, но не абсолютно безопасными. Абсолютно безопасных технологий вообще не существует. От разработчиков новых реакторов требуется значительно сократить все технологические риски. «Например, в российском реакторе «Брест» со свинцовым теплоносителем (эта технология входит в число отобранных форумом Generation IV) будут существенно снижены запасы реактивности, что позволяет устранить опасность реактивностной аварии или сделать ее практически невозможной», – отметил Уваров.
Нельзя отрицать и такой фактор риска, как киберугрозы. Вчера Интерфакс опубликовал выдержки из статьи Financial Times со ссылкой на доклад аналитического центра Chatham House, в котором упоминается 50 инцидентов, связанных с атаками хакеров, при этом всего несколько из них становились достоянием гласности. Многие ядерные объекты не в состоянии защитить себя от возможной киберугрозы. Результаты исследования Chatham House базируются на 30 интервью с руководителями АЭС и правительственными чиновниками Канады, Франции, Германии, Японии, Великобритании, Украины и США.
Сотрудники атомных станций, как утверждается в докладе, обычно сфокусированы на таких вопросах обеспечения физической безопасности, как, к примеру, охрана периметра, сигнализация, внешнее и внутреннее наблюдение или ограничение доступа посторонних. На самом деле, как утверждается в докладе Chatham House, «десятки атомных электростанций имеют системы контроля, к которым можно получить доступ через Интернет». При этом многие операторы ядерных объектов продолжают верить в миф, что их сеть физически отключена от компьютерных сетей и поэтому абсолютно безопасна, пишет Financial Times.
Одновременно с требованиями по повышению безопасности ожидается, что новые реакторы получат экономическое превосходство над другими энергоисточниками. «Вместо нескончаемого состязания «брони и снаряда» – рисков аварий и мер по их предотвращению – лучше принять меры по устранению или значительному снижению рисков, – говорит Уваров. – Сделать, как говорят специалисты, реакторы с внутренне присущей безопасностью. И в этом случае можно резко удешевить реакторные проекты».
Все передовые «атомные страны» – Россия, США, Франция – довольно близко приблизились к созданию коммерческого реактора четвертого поколения. Как объяснил Алексеев, до недавнего времени РФ и США совместно разрабатывали проект одноконтурного высокотемпературного газоохлаждаемого реактора (ВТГР) ГТ-МГР. Это почти четвертое поколение, или, как говорят специалисты, «3+». «Во Франции также ведутся разработки быстрого ВТГР, причем в сотрудничестве с РФ», – добавил Алексеев. Эксперт отметил, что реакторы типа ВТГР принципиально отличаются от реакторов РБМК (Чернобыльского) типом топлива, теплоносителем, рабочими параметрами и конструктивным исполнением. В силу своих особенностей реакторы типа ВТГР имеют уникальные характеристики безопасности (отсутствие плавления при авариях и др.), минимальное (по сравнению с реакторами других типов) радиационное и тепловое воздействие на окружающую среду. Реакторы типа ВТГР также применяются в производстве высокопотенциального тепла (что не могут обеспечить другие типы реакторов) для технологических целей: производство водорода, синтетического моторного топлива, опреснение и др.
Специалисты уточняют, что сегодня в РФ есть два основных инновационных направления – сооружение реакторов типа «Брест» и БН-800. Они различаются теплоносителями. Между сторонниками и противниками проектов лет 20 ведутся споры, какой реактор эффективнее. «Если выберут один из вариантов, то для другого это будет означать прекращение финансирования», – полагают эксперты.
Несмотря на очевидные плюсы реакторов четвертого поколения, вопросов к новым АЭС еще много. Среди них – эффективность применительно к экономике конкретной страны, порядок утилизации отходов и отработанного ядерного топлива и, конечно же, безопасность. Технологии на быстрых нейтронах не является большим научно-промышленным секретом. Основная проблема: насколько это необходимо, экономически и экологически оправдано.
