Андрей Гагаринский
Старейший из действующих на Земле реактор Ф-1, загруженнный топливом еще в 1946 году.
Фото РНЦ «Курчатовский институт»
Еще только год назад обращение Ядерного общества России к руководству страны выглядело скорее благим пожеланием: «┘Долгосрочные интересы России и ее устойчивое развитие требуют увеличения вклада ядерной энергии в производство электричества, промышленного и бытового тепла. Накопленные за почти 60 лет оборонной атомной деятельности и за 50 лет существования в стране ядерной энергетики огромный технологический опыт и научно-технический потенциал, созданные национальные системы образования и здравоохранения в данной области позволяют России за счет активной инновационной политики и государственной поддержки стать одним из лидеров на мировом рынке ядерных технологий. Настало время отложить в сторону тактические разногласия и всем сконцентрироваться на том, что хорошо для ядерной энергетики. Так как что хорошо для ядерной энергетики, то хорошо для России».
Сегодня очевидно, что этот призыв отражал и объективную ситуацию в энергетике, и «накопленную энергию» ядерщиков, что в итоге привело к скачкообразному переходу на новый уровень понимания принимающими решения роли атомной энергетики в стране. Заметим, что предыдущий уровень был точно охарактеризован главой Росатома Сергеем Кириенко: «Тихо смотрели на то, как атомная энергетика умирает».
Принятая в октябре Федеральная целевая программа объявляет о пока еще благих, но намерениях правительства потратить на строительство АЭС за девять лет (до 2015 года) около 675 млрд. руб. – с расчетом, что атомная промышленность сама заработает за это время еще большую сумму для ядерных инвестиций. Это создает реальную возможность построить не один десяток ядерных энергоблоков и по масштабам уже начинает приближаться к грандиозной программе Советского Союза 80-х годов.
Научная поддержка атомной энергетики
Конечно, эти замечательные планы ставят фундаментальный вопрос. Насколько мы – ядерщики – подготовлены к научной поддержке этих ближних, десятилетних планов и к научному обоснованию развития масштабной атомной энергетики за пределами 2015 года?
На этот вопрос должна была ответить в рекордно короткие сроки сформулированная в Росатоме программа по «новым» ядерным технологиям, которую можно считать пока что «первым приближением», причем слово «новая» всегда хочется ставить в кавычки, ибо подавляющее большинство сегодняшних инноваций придумано основателями ядерной энергии в середине прошлого века.
Хотя внутренние горячие дискуссии ядерщиков не особенно волнуют общество, все-таки стоит хоть немного сказать о том, что мы обсуждаем. Очень важным (и в определенной мере критическим для принятия взвешенной технической политики на несколько десятилетий) фактором является время и масштаб присутствия в структуре атомной энергетики технологии водяных корпусных реакторов на тепловых нейтронах.
При сооружении новых энергоблоков на ближнем этапе единственной технологией, соответствующей мировым стандартам и готовой к масштабной реализации, является технология ВВЭР-1000. С известной специалистам натяжкой можно сказать, что эта технология, причем с перспективой повышения единичной мощности на 200–500 МВт(э), у нас есть и готова к реализации.
Но в ядерном сообществе пока не нашло четкого понимания то, что задача дальнейшего развития технологии ВВЭР должна быть поставлена в общей стратегии развития не только применительно к «третьему», но и к «четвертому поколению» в сочетании с развитием замкнутого топливного цикла и реакторов на быстрых нейтронах.
А ведь системный анализ ядерного будущего уверенно показывает, что технология реакторов с водой под давлением будет занимать существенное место в атомной энергетике XXI века и, что принципиально важно для России, разработка энергоблоков большой мощности не снимает задачи использования атомных станций для регионального энергоснабжения, пока не включенной в явном виде в наши планы по новым ядерным технологиям.
Созданная техника требует определиться с намерениями
В результате геополитических процессов Россия стала более северной по сравнению с СССР страной. Развитие экономики России предполагает более интенсивное развитие «граничных» регионов: европейского Севера, Северо-Восточной Сибири, Дальнего Востока, в которых сосредоточено 80% природных ресурсов страны. Решение проблемы надежного энергообеспечения изолированных регионов, например на базе блоков малой мощности плавучего и берегового базирования, выходит на уровень важнейших политических задач.
Россия обладает уникальным опытом индустриального серийного производства ядерных энергетических установок для атомных подводных лодок, надводных кораблей, ледоколов и судов, общая наработка которых превышает 6000 реакторо-лет, и мощной научной, проектной и производственной инфраструктурой атомного судостроения, которая может быть переориентирована на общегражданское ядерное энергетическое строительство.
Огромный российский опыт судовых и корабельных технологий (было построено более 500 реакторов – заметно больше, чем ядерно-энергетический парк мира) может быть эффективно использован и для создания блоков средней мощности с высокой степенью заводской готовности, наиболее адаптированных к сетевому хозяйству и мощностному ряду для регионального энергоснабжения.
Другой очень важный аспект: реакторы этого типа могут оказаться наиболее привлекательными на мировом рынке, что является стратегической задачей развития ядерно-энергетического комплекса России.
Недостаточно определены российские намерения по высокотемпературным газоохлаждаемым реакторам. Научный задел в стране составляет около 50 лет НИОКР, доведенных до технических проектов (с выходной температурой 950╠С), а также до действующего прототипа космической двигательной установки с мировым рекордом температуры – 3000 К.
ВТГР могут служить эффективным источником энергии для производства электроэнергии и водорода из воды и тем самым создать основу экологически чистой атомно-водородной энергетики – нового направления в мировой экономике. В международном проекте «Поколение IV» развитие концепции сверхвысокотемпературного гелиевого реактора явно имеет первый приоритет. Нам тоже пора определяться.
Перспективы технического прогресса
Ключевое направление инновационного развития российской атомной энергетики – замыкание топливного цикла и разработка быстрых реакторов с расширенным воспроизводством топлива.
Россия здесь также имеет 50-летний опыт, несколько реакторов-прототипов (БР-1, БР-2, БР-5(10), БОР-60) и 20-летний опыт эксплуатации реактора БН-350 с опреснительной установкой. Только в нашей стране продолжает эксплуатироваться коммерческий реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем БН-600. Для сохранения технологии быстрых реакторов и для ее дальнейшего успешного развития важным этапом является сооружение энергоблока с реактором БН-800 на площадке Белоярской АЭС с одновременным созданием пилотного производства смешанного уран-плутониевого топлива.
Следующим этапом работ по реализации концепции расширенного воспроизводства топлива и замкнутого топливного цикла в ближайшей перспективе является разработка инновационного проекта АЭС с головным серийным коммерческим реактором БН, а также разработка проектов промышленной базы по производству и регенерации топлива и сооружение этих объектов.
Это позволит в значительной степени продвинуть практическую реализацию быстрых натриевых реакторов, не дожидаясь исчерпания дешевого природного урана и сохранить высокотехнологичную промышленную инфраструктуру, необходимую для устойчивого развития атомной энергетики.
В целом ответом на очевидную «заботу партии и правительства» об атомной энергетике должна быть долгосрочная, тщательно промоделированная и просчитанная российская программа по ядерным технологиям на XXI век.
Возможности для этого – огромный отечественный научно-технический задел, очевидный интерес в мире к инновационному развитию, уже оформленный в виде крупных международных проектов (ИНПРО, «Поколение IV», Международные центры ядерного цикла, Глобальное ядерно-энергетическое партнерство), либо инициированных Россией, либо с нашим участием, – безусловны.
