К 2031 году в красноярском ЗАТО Железногорск будет запущен реактор нового поколения. Правительство РФ утвердило план его разработки и создания. Это жидкосолевой реактор (ЖСР), который должен заработать на базе Горно-химического комбината. По сравнению с традиционными реакторами ЖСР имеет целый ряд преимуществ. У него более высокий коэффициент полезного действия, он практически безопасен в эксплуатации. Наконец, его можно использовать для утилизации отработавшего ядерного топлива (ОЯТ). Сам по себе такой реактор не является российским ноу-хау – подобные разработки велись за рубежом после Второй мировой войны. Но сейчас отечественные специалисты предлагают технические решения, которые нигде прежде не фигурировали. Эксперты считают намеченные планы и сроки реалистичными при наличии должного финансирования.
Осторожная карта
По мнению специалистов-ядерщиков, на данном этапе наработки по жидкосолевому реактору таковы, что его строительство займёт пять-семь лет. Ещё около двух лет потребуется для его настройки. Примерно такой же график отражён в постановлении Правительства РФ, закрепляющем планы возведения объекта.
В 2024 году должна быть завершена разработка технического проекта установки реактора, а железногорский Горно-химический комбинат получит соответствующую лицензию. В 2027 году оборонному предприятию предстоит получить лицензию на строительство. Соответственно, запуск реактора, согласно распоряжению Правительства РФ, состоится через семь лет.
Проект реализуется в рамках общей стратегии развития Сибири.
Предыдущий реактор – АДЭ-2 – работал на базе оборонного предприятия до 2010 года. Изначально его главной задачей была наработка оружейного плутония. Этот вид госзаказа в рамках конверсионных соглашений с него сняли в 1995 году. Реактор стал простым производителем электричества и тепла для закрытого города. А в 2010 году, когда неподалёку от ЗАТО построили новую ТЭЦ, он был выведен из эксплуатации
Кстати, летом прошлого года Шанхайский институт прикладной физики заявил об окончании строительства жидкосолевого реактора TMSR-LF1 мощностью 2 мегаватта. Его создание заняло меньше четырёх лет. Однако это экспериментальный реактор – полномасштабный ЖСР Китай построит, если эксперимент пройдёт успешно. Мощность следующего реактора составит уже 373 мегаватта. С его помощью власти КНР рассчитывают решить проблему энергообеспечения западных регионов, где существует нехватка гидроресурсов.
Стране был нужен плутоний
Если обратиться к истории вопроса, то первые подобные установки были разработаны Соединёнными Штатами ещё в 1950-х годах. Они работали на тепловых нейтронах. Но главная задача в те годы состояла в наработке оружейного плутония: его невозможно получить в солевых реакторах. Также было принято решение не перерабатывать отработавшее ядерное топливо, а просто хранить его. Поэтому все силы США направили на наработку оружейного плутония в традиционных реакторах, а эти программы были закрыты. В России теоретические разработки в этом направлении были начаты во второй половине 1970-х годов в Курчатовском институте. Однако незадолго до распада СССР исследования были прекращены. Не последнюю роль при принятии решения сыграли чернобыльская катастрофа и возникшая в обществе стойкая радиофобия. Хотя логики в этом как раз и не было.
Жидкосолевой реактор, по словам специалистов, станет настоящей революцией в энергетике.
В первую очередь потому, что в отличие от традиционных реакторов он безопасен в эксплуатации. Не вдаваясь в технические тонкости, можно сказать, что в рабочей зоне ЖСР невысокое давление. А в случае возникновения нештатной ситуации вроде нарушения герметичности солевой раствор, в котором идёт реакция, сольётся в резервную ёмкость и деление остановится.
Гуд-бай, америций!
Помимо прочего, жидкосолевой реактор решает проблему переработки отработавшего ядерного топлива. Его главная техническая задача – сжигание долгоживущих минорных актиноидов, таких как нептуний, америций и прочие, срок хранения которых при традиционной переработке ОЯТ составляет миллионы лет. При непрерывной работе, например, 20 реакторов можно уничтожить весь америций, накопленный на планете за полвека.
«Этим типом можно замкнуть топливный цикл, то есть переработать накопленные ОЯТ со значительным снижением количества отходов. При этом исключается дорогой и сложный процесс изготовления твэлов. Это и недорогая выработанная энергия, поскольку КПД такого типа реакторов за счёт более высокой температуры значительно превышает КПД традиционных реакторов. Фактически при их широком внедрении атомная энергетика переходит на другие делящиеся материалы с переработкой накопленных больших объёмов ОЯТ», – рассказывал ранее «Октагон.Сибирь» доцент кафедры техносферной и экологической безопасности Политехнического института Сибирского федерального университета Олег Козин.
Жидкосолевой реактор можно будет использовать для переработки отработавшего ядерного топлива.Фото: Илья Яковлев/ТАСС
«ЖСР для замыкания топливного цикла – исключительно российская идея. Другие страны не задумываются об этом, поэтому сейчас существует окно возможностей, и мы можем совершить прорыв в этой области для поддержания технологического лидерства. Цель нашего реактора – замыкание топливного цикла путём дожигания долгоживущих высокоактивных компонентов ОЯТ. Второе принципиальное отличие от зарубежных проектов: в качестве делящегося материала будет использоваться не уран, а реакторный плутоний. “Росатом” остаётся мировым лидером по ядерным технологиям», – говорит главный научный сотрудник ВНИИНМ им. А. А. Бочвара, доктор химических наук Алексей Ананьев.
Поделись атомом
Между тем «Росатом» заявил о создании ещё одной, второй мини-АЭС в Красноярском крае. Госкорпорация и ГМК «Норникель» обнародовали совместные планы по строительству объекта, который обеспечит энергоснабжение Норильского промышленного района.
«За горизонтом 2030 года нам понадобится больше электроэнергии. Решением может стать атомная электростанция – безопасный источник энергии с минимальным воздействием на окружающую среду. Сотрудничество с “Росатомом” позволит получить доступ к передовым энергетическим технологиям, а госкорпорации – развивать применение атомных станций малой мощности в удалённых регионах России», – отметил президент «Норникеля» Владимир Потанин.
Напомним, что ранее «Росатом» сообщал о намерении построить малую АЭС в Эвенкии. Это пилотный проект, который на практике докажет перспективность направления. Главная цель – выход на международный рынок. Переговоры о строительстве ведутся со многими странами. Их исход будет зависеть от того, насколько успешно зарекомендуют себя будущие малые АЭС в России.
20 сентября 2022