Екатеринбург, 7 июля, 2017, 13:23 — ИА Регнум. В конце июня в Екатеринбурге встретились эксперты из 29 стран и шести международных организаций, чтобы обсудить проблематику реакторов на быстрых нейтронах и замкнутого ядерного топливного цикла. С быстрыми реакторами атомщики связывают надежды на решение основных вопросов атомной энергетики — ресурсообеспеченности и управления радиоактивными отходами. Масштабное коммерческое внедрение технологии быстрых реакторов позволит обеспечить топливом атомные станции на тысячелетия вперед и сделает атомную энергию абсолютно чистой без каких-либо оговорок.

Организатором конференции, которая проводилась уже в третий раз, является Международное агентство по атомной энергии, на российской земле мероприятие принимала госкорпорация «Росатом». До этого аналогичные встречи ученых проходили в Киото (в 2009 году) и в Париже (в 2013 году). В этом году в качестве площадки конференции был неслучайно выбран Екатеринбург: именно в Свердловской области, в 45 км от Екатеринбурга, находится Белоярская атомная станция, на которой эксплуатируются два единственных в мире коммерческих быстрых реактора — БН-600 и БН-800. Для участников конференции был организован технический тур на АЭС, где эксперты смогли увидеть то, что они так активно обсуждают.

Быстрые реакторы используют быстрые нейтроны, которые в рамках замкнутого ядерного топливного цикла позволяют получать в 60−70 раз больше энергии из урана, чем на массово эксплуатируемых сейчас тепловых реакторах. Быстрые реакторы могут воспроизводить ядерное топливо и перерабатывать его, что позволяет решить существующую проблему ядерных отходов, которые теряют свою радиоактивность очень долго. В настоящее время несколько стран планируют создание подземных хранилищ РАО, но это очень трудоемкий, финансово затратный и долгий процесс.

Наиболее разработанной на данный момент является технология быстрых реакторов, охлаждаемых натрием. Опыт эксплуатации таких реакторов составляет 400 реакторолет. Разработками в этой области занимаются Франция, Россия, Германия, Китай, Япония, Великобритания и США.

В России разработан проект промышленного быстрого реактора БН-1200, в настоящее время решается вопрос об экономической возможности его строительства.

«На сегодняшний день у нас есть технический проект реакторной установки, турбоустановки и материалы проекта энергоблока БН-1200. В 2014 году мы выполнили проект, обосновали его экспериментально, — рассказал главный конструктор БН-1200, ОКБМ им. И.И. Африкантова Сергей Шепелев. — Сейчас мы выполнили ряд исследований, которые позволили нам значительно улучшить технико-экономические характеристики этого проекта, но при этом не ухудшить характеристики безопасности. Сейчас по нашим оценкам как разработчиков, БН-1200 даже несколько лучше по экономическим характеристикам легководных реакторов, в частности, ВВЭР-ТОИ».

«Этого удалось достигнуть за счет оптимизации промежуточного контура. Дело в том, что в натриевых реакторах мы имеем еще один промежуточный контур, в отличие от ВВЭР, где двухконтурная схема, — отметил эксперт. — Этот контур появился из-за того, что натрий взаимодействует с водой, а там у нас парогенератор, который отделили промежуточным контуром. Чтобы нам сравняться по экономическим характеристикам строительства с ВВЭР-ом, одним из решений (которых было много) стала оптимизация промежуточного контура. Кроме того, благодаря тому, что в натриевом реакторе давление минимальное, мы смогли обеспечить интегральную компоновку реактора».

«С одной стороны, в проекте БН-1200 мы используем референтные технические решения по оборудованию, по системам, по компоновке, которые хорошо себя показали на БН-600 и БН-800. В этом наше преимущество по сравнению с зарубежными проектами, где такой референтности нет. А с другой стороны, мы применили новые решения, которых нет на БН-600 и БН-800, и это позволило нам получить качественно новый результат по экономике и в том числе по безопасности, — пояснил он. — Мы ожидаем, что в течение июля первая и восьмая секции Научно-технического совета Росатома рассмотрят результат экспертизы по проекту БН-1200».

«Мы разработали дорожную карту сооружения проекта, и, согласно этой дорожной карте, если решение о строительстве энергоблока будет принято в этом году (на Белоярской АЭС в качестве пятого энергоблока), то мы в 2027 году уже готовы осуществить энергопуск и дальше ввести его в промышленную эксплуатацию, — отметил Шепелев. — Проект БН-1200 позволяет использовать как МОКС-, так и нитридное топливо. Вообще, концепция дальнейшего развития российской атомной энергетики основывается на двухкомпонентности. Т. е. мы имеем сейчас реакторы на тепловых нейтронах с открытым топливным циклом, который использует природный уран, и, соответственно при использовании быстрых реакторов мы будем более эффективно использовать топливо. Т. е. здесь запасы топлива практически не ограничены. Если мы говорим сейчас о том, что для водо-водяных реакторов запасов урана хватит на 100 лет, то здесь — на тысячелетие. Это первая часть. Теперь есть проблема с отработавшим ядерным топливом, которая накапливается в зависимости от парка реакторов, и при таком существенном развитии атомной энергетики эти проблемы будут только усиливаться. Здесь есть два пути — либо хранить его где-то в виде того отработавшего топлива, которое уже имеет место быть, либо его перерабатывать и дальше использовать. Если его перерабатывать и использовать в легководных реакторах, как это делалось во Франции, например, то существует некое ограничение — мы не можем его многократно использовать в тепловом реакторе и возвращать. Здесь нужен БН, который его опять делает кондиционным и дальше мы можем замыкать эту двухкомпонентную систему, где реакторы двух типов являются не конкурентами, а просто взаимодополняют друг друга. Вот такая система и обеспечивает стабильность и эффективность топливоиспользования и уменьшает экологическую нагрузку на окружающую среду, т.к. употребляет отработанное ядерное топливо, и, кстати, на быстрых реакторах можно еще выжигать минорные актиниды, в частности, америций, который имеет очень большой период полураспада. Такая система наиболее эффективна и на мой взгляд она заслуживает внимания и, я думаю, она будет реализована».