«Великий шелковый путь» ядерной энергетики

Сегодня популяризаторы возрождения Великого шелкового пути обращают свои взоры в далекую историю. Авраам Крескес. Фрагмент Каталанского атласа, изображающего караван Марко Поло на Великом шелковом пути

Побудительным мотивом для данной статьи стала публикация в «Независимой газете» от 23 сентября с.г., уже в названии содержащая некоторый вызов: «Первую в мире АЭС нового поколения построят в КНР».

На самом деле можно только порадоваться, что Китай не бросил направление, несправедливо обделенное вниманием остального атомного мира, – высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы. Начиная с уже далекого 1965 года, когда усилиями шести европейских стран и «Евратома» был построен первый такой реактор с многообещающим названием Dragon («Дракон»), высокотемпературные реакторы работали в Германии и США вплоть до конца 1980-х годов. В нашей стране задел по этому направлению составил около 50 лет НИОКР, доведенных до технических проектов энерготехнологических реакторов и действующего прототипа космической установки с уникальной температурой газа в 3000 К. 

То, что все это остановилось, результат скорее политической ситуации, чем технической политики. Не случайно, когда уже в этом веке специалисты ЮАР озадачились возрождением идеи высокотемпературного газового реактора, единственным местом на земле, где можно было провести необходимые им реакторные эксперименты, были стенды Курчатовского института. Кстати, на них отрабатывались и китайские реакторы. 

Мы же никогда не бросали работы по этому направлению. По традиции, заложенной еще Игорем Курчатовым, эксперты института его имени регулярно представляют научной общественности и принимающим решения свое видение стратегии развития ядерной энергетики. Так вот, мы настойчиво заявляем о необходимости сохранения высокотемпературного направления в российской «дорожной карте» НИОКРа, правда, пока без заметного успеха. Однако ситуация неизбежно изменится, ведь главным достоинством этих реакторов является не только   и даже не столько   высокий уровень безопасности, или, как говорят специалисты, «внутренней самозащищенности», но возможность выхода ядерной энергетики за пределы чисто электрической генерации в широчайшую область высокопотенциальных энерготехнологий.

Так что спасибо нашим китайским коллегам, четко следующим мудрой доктрине «пусть расцветают все цветы» и не упускающим имеющиеся в мире перспективные технологии. Но, пожалуй, все-таки не в этом их главный вызов мировому ядерно-энергетическому развитию.

Китайская ядерная энергетика, имевшая к началу века всего три ядерных блока, сегодня насчитывает уже почти три десятка. Установленная мощность китайских АЭС составляет около 27 ГВт(э). До 2020 года ее предполагается удвоить. В этом году из восьми подключенных к сети ядерных блоков в мире семь китайских, из начатых строительством четырех – китайских три. В марте этого года Китай перегнал Южную Корею по ядерным генерирующим мощностям, а в октябре обошел Россию и стал четвертым в мире после США, Франции и Японии. Обогнать США и стать первыми китайцы собираются к 2030 году.

Разумеется, это блестящий пример умелого трансфера западных и российских технологий с их последовательным неуклонным освоением. Великий шелковый путь, как мы знаем, не был улицей с односторонним движением. Навстречу китайскому шелку и технологиям (порох, бумага) двигались европейские изобретения, например колесницы, военное снаряжение и изумительные транспортные средства, арабские скакуны. Современное движение из Китая навстречу европейским, в том числе советским и российским, ядерно-энергетическим технологиям тоже уже существует. С начала века на китайских реакторах растет энергетика Пакистана. Китай имеет соглашения с Румынией, Аргентиной, Турцией и ЮАР об экспорте своих ядерных технологий. Начала движение по этому пути и соревнующаяся с Китаем Южная Корея. Их реакторы (корпусные водоохлаждаемые) быстрыми темпами строятся в Эмиратах. 

В отношении азиатского ядерного вектора для России существует фундаментальный вопрос: имеем ли мы долговременный задел для продолжения движения по этому, как сейчас говорят, «Новому шелковому пути»? Ведь речь идет далеко не только о гигантах – Китае и Индии. Начинают ядерное строительство Бангладеш и Вьетнам. Готовятся к нему Индонезия, Таиланд, Малайзия, «далее везде». Это дорога на Восток длиной в десятилетия.

Внимательный анализ состояния и возможностей российской ядерной энергетики (курчатовские эксперты постарались сделать это в недавно опубликованной новой версии ядерно-энергетической стратегии до 2050 года и далее) позволяет ответить на поставленный вопрос утвердительно. Не утомляя читателя деталями, приведу главный наш вывод: корпусные водоохлаждаемые реакторы (в России это ВВЭР) – практическая основа ядерной энергетики в текущем столетии. Это направление имеет долговременный потенциал развития. Хотя все уже привыкли к необходимости быстрых реакторов для замыкания ядерного топливного цикла, но оно практически возможно и на базе реакторов ВВЭР, что позволит эффективно избавляться от складов отработавшего топлива. 

Когда лидер атомной отрасли страны говорит о «самом большом портфеле заказов в мире» (более чем на 300 млрд долл.), он, естественно, имеет в виду именно это направление. Кстати, его используют сегодня почти 90% атомных станций и 100% всех атомных кораблей мира. 

Разумеется, обеспечение долговременной надежности, устойчивости ядерно-энергетической системы и минимизации рисков требует в перспективе дополнения «генеральной линии» реакторами на быстрых нейтронах, по которым российский авторитет общепризнан (эта российская технология уже благополучно добралась до Китая). Здесь задел по наиболее продвинутому направлению натриевых реакторов недавно снова продемонстрирован (БН-800), для его страховки развиваются альтернативные разработки тяжелометаллических реакторов. На Западе не сбрасывают со счетов и газоохлаждаемые быстрые реакторы.

Курчатовский институт добавляет к возможным альтернативам предложенный еще нашим основателем термоядерный источник нейтронов для наработки ядерного топлива из сырьевого урана или тория. Этот «младший брат» термоядерной электростанции будущего куда эффективнее в такой наработке, чем любой ядерный реактор. Остается только его создать. 

Таким образом, перспектива достаточно ясна, хотя мы в России не можем без создания трудностей на своем пути. Существует довольно авторитетная и опытная во «внутривидовой борьбе» группа, которой, в отличие от большинства россиян, еще не надоели революции. Утверждается, что придуман «неизвестный науке зверь», названный «реактором естественной безопасности». Что это такое, не объясняют –  специалистам не докажешь, а публике и не надо. Пусть надеются, что это «абсолютно безопасный» реактор, родной брат вечного двигателя. Весь путь реакторостроения, пройденный человечеством за 60 лет, объявляется тупиковым. Его предлагается пока еще терпеть, но не особенно вкладываться в дальнейшее развитие. А как только появится новый революционный реактор, старое будет сметено до основания, и все начнется с чистого листа.

Как зарабатывать миллиарды, допуская такую «рекламу» продаваемого товара, понять трудно. К счастью, эти фантастические идеи, по существу,   для внутреннего, очень прагматичного использования, хотя и произносятся с международных трибун. Мировое ядерно-энергетическое сообщество особого внимания на них пока не обращает («русские любят лозунги»), но может и использовать в конкурентной борьбе.

Тем временем по «Новому шелковому пути» (и не только) уверенно продвигается, постоянно совершенствуясь, технология АЭС с реакторами ВВЭР, и было бы разумно ей в этом не мешать.