14.11.2012

Электронное издание AtomInfo.Ru публикует отклик на статью "Быстрая программа: вспомнить опыт СССР".

Автор отклика -
Виктор Михайлович МУРОГОВ.

С 1961 по 1996 годы он работал в ФЭИ, где прошёл путь
от научного сотрудника до директора.

С 1996 по 2003 годы он являлся заместителем генерального директора МАГАТЭ.

Стоял у истоков программ ИНПРО и сохранения ядерных знаний.

С удовольствием прочитал статью "Быстрая программа: вспомнить опыт СССР".

Рад возможности принять участие в её обсуждении.

Особенно важно, что, в отличие от множества публикуемых сегодня материалов по перспективам БР

и развитию ядерной энергетики

- в том числе, в связи с обсуждением проекта "Прорыв"
- данная статья сконцентрирована на вопросах, имеющих принципиально важное значение.

В публикации верно замечено, что

в первую очередь нам следует

озаботиться вопросами системного подхода
и
роли научных школ отрасли.

К сожалению, вместо этого мы зачастую утопаем в обсуждениях конкретных персоналий,
технических деталей
и
разрозненных частей сложнейшей темы

от ИИ
"Бридеры
(— реактор, производящий больше топлива, чем потребляет)

ЗЯТЦ".
(- Замкнутый ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ) от Росатома
— это стратегическая технология, при которой отработавшее ядерное топливо (ОЯТ)
не захоранивается,
а перерабатывается для повторного использования урана и плутония.

Это позволяет расширить топливную базу,
минимизировать отходы
и
сделать атомную энергетику экологически устойчивой.

Двухкомпонентная система:

В основе лежит сочетание реакторов на тепловых нейтронах (ВВЭР) и быстрых нейтронах (БН),.

«Прорыв» и ОДЭЦ:

Проект «Прорыв» на базе Сибирского химического комбината (СХК)

строит Опытно-демонстрационный энергетический комплекс (ОДЭЦ),

включающий модуль
фабрикации/рефабрикации топлива и реактор БРЕСТ-ОД-300.

Переработка ОЯТ:

Технологии позволяют извлекать полезные компоненты
из отработанного топлива для производства нового МОКС-топлива.

Преимущества:

Обеспечивает практически бесконечное использование топлива и резко снижает объемы окончательных радиоактивных отходов.
Росатом

+4
Разработка технологий двухкомпонентной атомной энергетики и цели развития ЗЯТЦ

— ключевые направления, которые описываются в публикациях на странице ВКонтакте и Neftegaz.RU.
В соответствии с планами развития,

ЗЯТЦ является основой будущей атомной энергетики,
реализуемой Росатомом.

разработка технологий двухкомпонентной атомной ...
Двухкомпонентная ядерная энергетика,
объединенная замкнутым ядерным топливным циклом (ЗЯТЦ), об

В «Росатоме» назвали главные цели развития «зеленой»

22 окт. 2024 г.
— «Росатом» продолжит развивать технологии замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ),
а также совершенствовать реакторы на тепловых нейтронах.
Ключевые аспекты ЗЯТЦ в Росатоме:

Двухкомпонентная система: В основе лежит сочетание

реакторов на тепловых нейтронах (ВВЭР)

и быстрых нейтронах (БН),.

«Прорыв» и ОДЭЦ:

Проект «Прорыв» на базе Сибирского химического комбината (СХК)
строит Опытно-демонстрационный энергетический комплекс (ОДЭЦ),

включающий модуль фабрикации/рефабрикации топлива
и
реактор БРЕСТ-ОД-300.

Переработка ОЯТ:

Технологии позволяют извлекать полезные компоненты из отработанного топлива для производства нового МОКС-топлива.

Преимущества:
Обеспечивает практически бесконечное использование топлива и
резко снижает объемы окончательных радиоактивных отходов.
Росатом
Росатом
+4
Разработка технологий двухкомпонентной атомной энергетики и цели развития ЗЯТЦ — ключевые направления, которые описываются в публикациях на странице ВКонтакте и Neftegaz.RU.

В соответствии с планами развития, ЗЯТЦ является основой будущей атомной энергетики, реализуемой Росатомо

Замкнутый ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ) - Росатома - VK
— Замкнутый ядерный топливный цикл (ЗЯТЦ)

— стратегическое направление «Росатома», предполагающее переработку отработавшего ядерного...

Благими намерениями

Вся современная ядерная энергетика
есть совокупность опасных конструкций и технологий.

Водо-водяные реакторы, на долю которых приходится порядка 85% ЯЭ,
представляют собой потенциальные тепловые бомбы с огромной запасённой тепловой энергией.

С легководниками следующего поколения
- такими, как водо-водяные реакторы с закритическими параметрами
- положение может только усугубиться,
так как они могут потребовать для своей работы ещё большие давления.

(помню, сколько гемора было с турбинами и  котлами СРК (на сверхкритических параметрах).

Будущие быстрые натриевые реакторы
справедливо считать потенциальными химическими бомбами
с запасённой в них химической энергией (возможность горения натрия).

Несмотря на это, и реакторы типа БН,
и легководные установки со сверхкритическими параметрами

включены в международную программу "Generation-IV"
по разработке безопасных реакторов четвёртого поколения,

в котором участвует и Россия.

Предполагается, что на основе проектов "Generation-IV"
будут разрабатываться реакторы для ЯЭ будущего (после 2030 года).

Понимаю, откуда и благодаря чему возникла благородная идея создания концепции нового БР,

способного освободить человечество от этих опасных технологий.

Это идея создания ЯЭУ с естественной безопасностью (теперь уже иногда проскакивает претензия на "природную безопасность").

Но позвольте - о какой естественной и, тем более, природной безопасности может идти речь, если мы по-прежнему будем иметь дело с установкой, заполненной миллионами кюри? А если добавить к этому, что по меньшей мере половина всех аварий в отрасли обусловлена человеческим фактором - а его никак нельзя отнести к естественным?

Благие намерения похвальны. Но я стоял и продолжаю стоять на том, что реакторы и вся ядерная энергетика были, есть и останутся опасными. И лишь через понимание этого мы можем прийти к по-настоящему безопасной ЯЭ. Такой вот атомный парадокс.

Советская школа

Вернёмся к статье на AtomInfo.Ru, побудившей меня взяться за перо.

В чём причины успеха развития быстрых реакторов в СССР (и ряде других ядерных держав) и в чём причина идейного разброда, наблюдающегося сегодня в России и за рубежом? Так ставится вопрос в статье.

Роль России (наследника СССР) пока ещё определяется наследием,
доставшимся нам от созданной в Советском Союзе научной школы быстрых реакторов.

Слово "научная" я понимаю здесь в широком смысле - как гармоничное сочетание научных, инженерных и технологических направлений.

Прежде всего, это школы реакторной физики, различных инженерных разработок
и технологий жидких металлов практически всех видов - от ртути до лития. Конечно же, успех школ был связан и с несомненными талантами их созидателей.

В статье на AtomInfo.Ru названы некоторые фамилии. Назову их и я. Советская быстрая научная школа возводилась на плечах таких гигантов, как Л.Н.Усачёв, С.Б.Шихов, И.И.Бондаренко, В.В.Орлов, Г.И.Марчук и многих других.

Школу создавали инженеры-технологи, конструктора и проектанты И.И.Африкантов, Ф.М.Митенков, О.Д.Казачковский, В.И.Субботин. Отдельного упоминания достойны академик А.А.Бочвар и его школа, специалисты НИИАРа, Радиевого института, ВНИПИЭТ и многие другие.

В статье правильно указано, что в состав кооперации по БН-600 входило свыше 400 коллективов. Это проектные организации, НИИ, предприятия. И всё это составляло фундамент нашей быстрой научной школы.

Одновременно мы получали настоящую кузницу кадров для отрасли, причём на всех возможных уровнях. Например, теоретики-расчётчики рождались на базе МИФИ как постоянного участника всех исследований по перспективным быстрым реакторам. А будущие первоклассные инженеры и технологи набирались опыта на сотнях (!!!) технологических и физических стендах.

И конечно же, в основе всего лежал великий и могучий советский Средмаш. О роли министерства в развитии советской быстрой программы можно говорить долго и много, и это тема для отдельной статьи.

Вот что такое советская быстрая школа. Вот на чём базировался её успех - на солидном фундаменте кооперации сотен предприятий, а не на прорывах одиночек, подобных профессору из фильмов "Назад в будущее". К сожалению, таких киногероев в реальности не существует.

90-ые годы

Что же произошло с советской школой в 90-ые годы? Как ни банально это прозвучит, она распалась.

Причины этого понятны и объективны. Прежде всего, это произошло из-за кадрового голода, а именно, из-за отсутствия (неприхода в отрасль) нового поколения того же уровня знаний, квалификации и таланта.

Особо оговорюсь. Ни в коем случае не хочу обижать тех мужественных молодых людей, кто, несмотря ни на какие привходящие обстоятельства, всё-таки решился связать в 90-ые годы свою судьбу с атомной отраслью России. Беда в другом - их было слишком мало и явно недостаточно для наших потребностей.

Кадровые потери имеют своё известное обоснование. В стране в 90-ые упал престиж науки и инженерии и, соответственно, снизился интерес молодёжи к техническим специальностям. Государство забыло - или сделало вид, что забыло - о том, что атомная отрасль является основой нашей державности и политической независимости (ракетно-ядерный щит).

Достойно сожаления, что и сегодня положение дел в области подготовки кадров для ЯЭ далеко от оптимального. Так, профессор-атомщик получает зарплату, сопоставимую в относительных величинах со стипендией студента-отличника МИФИ в 60-ые годы. Исчезла и не возобновилась практика подготовки элитных (эксклюзивных) выпускников - я имею в виду такую практику, как формирование групп студентов по специальности 0311 в ОФ МИФИ/ИАТЭ и другие подобные действия.

Результаты мы видим в сухой статистике распределения выпускников федеральных московских технических вузов. Работать по специальности из них уходит хорошо если 10%.

Я не случайно останавливаюсь на этом так подробно. Потеря молодёжи в 90-ые годы привела к разрыву в преемственности поколений, к застою в развитии и к распаду научных школ. Это же привело и к застою в реализации концепции БН.

Любопытное совпадение. Французы в своё время дошли до (и сорвались на) мощности 1200 МВт(эл.). Наши сегодняшние надежды связаны с проектом БН-1200. Не хотелось бы, чтобы число 1200 осталось в нашей памяти ассоциированным с лебединой песней быстрых реакторов.

Пирамиды натрия и свинца

Свинцовое направление, как и прочие, являлось частным вариантом школы жидких металлов, занимавшейся разработкой быстрых реакторов с тяжёлометаллическим теплоносителем.

С моей точки зрения, говорить сегодня о технических деталях свинцовых реакторов рано. Они (детали) будут чрезвычайно важны на стадии практической реализации, до которой сегодня ещё очень далеко.

Проблему отрасли сегодня я вижу в отсутствии системного анализа самой концепции, предлагаемой вместе со свинцовым реактором - хотя бы того анализа, который был выполнен, но не услышан, в работах В.А.Сидоренко, Ф.М.Митенкова и Н.Н.Пономарёва-Степного.

В статье на AtomInfo.Ru корректно напоминается о следующих обстоятельствах.

В отличие от школы БН, существовавшей в СССР, у нас в России не создана научная школа свинцового направления. Её и не было возможно создать по той же причине, о которой я сказал выше - вследствие кадрового голода 90-ых. Вместо школы мы имеем разбросанные фрагменты и разрозненные разработки, не подкреплённые системой.

Вновь вынужден повторить общеизвестный, но почему-то забываемый сегодня факт.

Строительство и успешная эксплуатация БН-350 и БН-600,
равно как создание проекта БН-800 (а это советский проект!)

- это вершина пирамиды, в основании которой лежит более 30 лет напряжённой работы

сотен коллективов,
сотни исследовательских реакторов
и натриевых стендов,
включая и те, чей опыт нам
был доступен из-за рубежа.

Свинцовая пирамида, в отличие от натриевой,
строится во многом на вере.

Нет исследовательских или опытных реакторов на свинце,
нет пока ещё и свинцовых петель.

Я неоднократно задавался вопросом

- почему бы, вместо гигантомании, не поставить целью продемонстрировать технологически возможность использования свинца
как теплоносителя
и
сделать это на исследовательском реакторе в диапазоне мощности от 1 до 10 МВт?

Ведь на сегодня это (технологическое доказательство) главное,

и
именно на отсутствие такого доказательства обращают внимание оппоненты свинца.

Уверен, что недостатка желающих принять к себе такой реактор не было бы.

Напротив, как в случае с МБИР и СВБР,
мы вынуждены были бы проводить неформальный (или формальный) конкурс.

Не стану скрывать, что был бы рад видеть такой реактор в ФЭИ.

Ненормально, что головной институт (бывший научный руководитель) остался сегодня без действующих реакторов
с ненулевой мощностью,
и
"исследовательский БРЕСТ" пришёлся бы ему ко двору.

Но размещение свинцового исследовательского реактора
- вопрос не первостепенный,
достойные кандидаты всегда найдутся.

Принципиально то, что его (реактора) нет.

А это, в свою очередь, вытекает из факта
отсутствия в стране научной школы свинцового направления.

Свинцовая научная школа в России появится обязательно.

К сожалению, это случится не скоро.

Для этого нужно многое, в том числе, чтобы молодое поколение, приходящее в наши дни в отрасль,
восприняло идею свинцовых реакторов

как главное дело всей своей жизни
- так, как поступил Виктор Владимирович Орлов.

А на это, повторяю, потребуются десятилетия.

Шесть вопросов

В последней части хотелось бы кратко остановиться на более практических и менее возвышенных моментах.

По проекту "Прорыв" накопились вопросы, на которых у меня нет ответа.

Почему нужно сразу перескакивать на дорогостоящий этап строительства установок мощностью 300 МВт(эл.), не имея опыта работы со свинцовым теплоносителем на малых (1-10 МВт) реакторах?

Предлагаемое в "Прорыве" новое (нитридное) топливо
выпадает из общемировой цепочки топлив
для быстрых реакторов
(оксид - металл).

В чём причина такого шага?

Свинцовые реакторы в обязательном порядке потребуют новых конструкционных материалов (иначе им придётся работать на очень низких параметрах). Где взять эти материалы и в каком состоянии работа по их выбору или созданию?

В проекте "Прорыв" предлагается
новая концепция замыкания топливного цикла - пристанционный цикл.

Как он гармонизируется с остальной ядерной энергетикой, основу которой составляют
легководные реакторы?

Быстрые реакторы и ЗЯТЦ
призваны

решать проблемы не только ресурсов (которых нам пока хватает),
но и ОЯТ.

Каким образом замена натрия на свинец

поможет нам решить проблему ОЯТ легководных реакторов

- а она (проблема) очень беспокоит нашу эксплуатацию!

- особенно если учесть, что для свинцового БР
предлагается собственный изолированный топливный цикл?

И наконец, вопрос философского плана.

Почему каждый раз нам предлагают стартовать с чистого листа,

отбрасывая в сторону всё сделанное до этого?

Ремонтируя квартиру, мы не сносим весь дом.

Так почему же в быстрой программе мы поступаем так, как никогда не сделали бы в обычной жизни?