Атомная энерготехнологическая станция (АЭТС), которую хотят построить в Татарстане, имеет предшественников в нескольких странах, включая США, Германию и ЮАР. Опыт эксплуатации АЭС такого типа — по большей части негативный. В Германии дело дошло до разрушения ядерного топлива и масштабного загрязнения, в ЮАР, проигнорировав германские уроки, на реализацию проекта потратили 12 лет — и в итоге отказались от дальнейшего финансирования. Что не так с реакторами подобного типа, корреспондент "Idel.Реалии" разбирался с помощью физика-ядерщика Андрея Ожаровского.
"ЭКСПЕРИМЕНТ" В ПРОМЫШЛЕННЫХ МАСШТАБАХ
Об экспериментальном проекте "Росатома" и том, что площадкой его реализации может стать Татарстан, широкая общественность узнала минувшей зимой. Речь о новом для России принципе работы АЭС (или АЭТС, как называют свой проект разработчики), объясняет Андрей Ожаровский. Вместо традиционных циркониевых стержней с урановыми таблетками внутри, опускаемых в активную зону реактора, разработчики планируют использовать микрошарики из урана и графита, а охлаждать реактор, унося высвобождаемую энергию, будет не вода, а инертный газ.
Эксперт сетует, что внутри России у этого реактора нет успешно работающих прототипов, что повышает риски.
— Какой бы регион ни согласился, надо понимать, что это будет эксперимент в полном смысле этого слова, — объясняет физик-ядерщик. — Как надо было делать? Надо было построить прототип на одной из уже существующих испытательных площадок. Это может быть НИИ атомных реакторов — скандальный — под Димитровградом. Можно, как во времена Игоря Васильевича Курчатова — в Обнинске, в физико-энергетическом институте. Там сейчас стоят — их разбирают, от отходов как-то пытаются избавиться — множество реакторов-прототипов. Это огромное предприятие, за забором, с хорошей охраной. И, главное, там отношение к этому не как к промышленности, которую надо использовать и получать прибыль, а как к научной установке, которая может работать, а может и не работать. Поэтому я вижу перепрыгивание через этапы, "Росатом" как всегда торопится. А чем могут завершиться эксперименты с атомными реакторами в худшем случае, мы с вами знаем.
Андрей Ожаровский
— Мы с вами говорим про "Росатом", однако в новостях фигурируют опытное конструкторское бюро машиностроения им. Африкантова (Нижегородское АО "ОКБМ Африкантов" — главный поставщик реакторов для атомных подводных лодок, ледокольного флота и гражданской энергетики, сейчас курирует федеральный инвестпроект по созданию АЭТС ориентировочной стоимостью около 30 млрд руб.) и заказчик — "Росэнергоатом". Они входят в структуру "Росатома"?
— Да, это часть их корпорации. ОКБМ Африкантов — крупное предприятие в Нижнем Новгороде, которое занималось проектированием и разработкой реакторов для ледоколов и подводных лодок. И вот таких вот, видимо, экзотических типов. А "Росэнергоатом" — это просто собственник российских АЭС. Называется концерн Росэнергоатом. И они будут собственником любого атомного строительства. У нас же государственная монополия на атомную энергетику.
— Если вы говорите, что ОКБМ Африкантов — такое крупное предприятие, то у них, наверное, и свои опытные площадки есть, где они могли бы модель экспериментального реактора прогнать…
— А вот и нет. Официально (у них есть сайт, он, правда, не работает сейчас, я через wayback machine заходил сейчас туда) у них реакторов как таковых на площадке нет. И иметь реакторы внутри города-миллионника… У них есть разработка, у них есть какие-то стенды, скорее всего — но сведений о том, что в Нижнем Новгороде есть ядерный реактор, я никогда не слышал. Это прямо в жилых кварталах, я прошлым летом буквально вокруг ходил, — рассказывает Андрей Ожаровский.
Впрочем, более детальное изучение вопроса показало, что прототипы у АЭТС всё-таки есть. Правда, не в России — за рубежом. И репутация у этих прототипов, мягко говоря, далеко не безупречная.
ТОКСИЧНЫЕ ПРЕДШЕСТВЕННИКИ
Специалисты "Росатома" называют в качестве ключевого элемента будущей АЭС высокотемпературный газоохлаждаемый реактор (ВТГР). Аналогичным образом — high-temperature gas-cooled (HTGR) — подобные реакторы называются и на Западе. Так что "Росатом" тут не открыл Америки и в прямом, и в переносном смысле.
Один из первых прототипов, Форт Сен-Врейн, именно в США и был введён в эксплуатацию. Форт Сен-Врейн проработал как АЭС ровно десять лет — с 1979 по 1989 год — и стал первым ядерным реактором промышленного масштаба в США, который был выведен из эксплуатации. За десять лет его работы был выявлен ряд серьёзных конструктивных недоработок, исправление которых влетало в копеечку и делало всё более сомнительной коммерческую выгоду от использования установки.
Но если в случае с Сен-Врейн все возникшие проблемы ещё можно списать на недостатки самой конструкции, которые исправлялись прямо по ходу эксплуатации, то история экспериментальной АЭС Юлих (AVR Jülich) в Германии вскрыла иную, сущностную проблему, свойственную высокотемпературным газоохлаждаемым реакторам. В русскоязычной "Википедии" упоминается, что бета-заражение стронцием−90 реактора "является самым высоким среди всех реакторов и ядерных сооружений в мире", но при этом отсутствует описание проблемы, которая привела к столь высокой степени заражения.
А вот в англоязычной версии упомянута нестабильность температур внутри реактора, из-за чего весь его корпус был сильно загрязнен Цезием-137 и Стронцием-90 (авторы статьи в Википедии ссылаются на отчёт Райнера Мурмана "Переоценка безопасности эксплуатации реактора с галечным слоем AVR..." 2008 года; выводы этого отчёта, по всей видимости, повлияли отчасти и на судьбу южноафриканского проекта, о котором речь пойдёт ниже; в русскоязычной версии ссылки на этот источник нет — "Idel.Реалии").
— Это ровно то, из-за чего бабахнуло в Чернобыле, — комментирует Андрей Ожаровский. — В Чернобыле-то в среднем температура по реактору была нормальная — ну, как говорят — а в нижней трети просто было больше энерговыделения, потому что дотуда просто не успели добежать поглощающие стержни… А дальше мы всё знаем.
Андрей Ожаровский специально списался по поводу высокотемпературных газоохлаждаемых реакторов с западными коллегами. Наиболее развёрнуто ситуацию прокомментировал Стив Томас, профессор Гринвичского университета. Ниже — перевод ключевой части его ответа с необходимыми для понимания ремарками:
"Рабочая температура этих реакторов является большой проблемой. Если реактор может обеспечить температуру на выходе 900°C+, это открывает путь к эффективному синтезу H2 (водорода — "Idel.Реалии"), но достичь такой температуры проблематично. На заводе в Юлихе (15 МВт) было две проблемы: одна из них — взрыв водорода примерно в 1980 году, который загрязнил землю вокруг завода, а другая — галька (это специально изготовленные для реакторов такого типа камушки или шарики; как упоминал выше Андрей Ожаровский, в российском реакторе лоббисты проекта собираются использовать микроскопические шарики, но в принципе форма и размеры этих элементов реактора могут варьироваться — "Idel.Реалии"), застрявшая в колонне, что привело к температуре около 1500°C и распаду выходящей гальки. Радиоактивная пыль в корпусе реактора была иммобилизована (термин "иммобилизация" дословно означает обездвиживание, в данном случае ликвидаторы последствий аварии приняли меры, чтобы загрязненные частицы не разносило вокруг, а они были "локализованы" в одном месте — "Idel.Реалии") путем заливки его бетоном.
Оценка стоимости вывода из эксплуатации (ничего еще не проводилось) составляет около 6 миллиардов фунтов стерлингов. Сторонники технологии утверждают, что проблема была вызвана некачественным топливом, в то время как другие предполагают, что это может быть общая проблема. Это (учёный, очевидно, имеет в виду сам спор сторонников и противников технологии — "Idel.Реалии") никогда не было решено. В Германии после была ещё одна демонстрационная установка THTR-300 (300 МВт), которая была заброшена примерно через 18 месяцев эксплуатации".
Британский эксперт при оценке ущерба использовал более привычную для него валюту: 6 млрд фунтов стерлингов — это сумма предстоящих затрат. Помимо этой цифры, в открытых источниках можно обнаружить сумму затрат, уже понесённых с 1988 года. Согласно англоязычной "Википедии", они превысили отметку в 700 млн евро. Ожидается, что общие затраты на вывод из эксплуатации AVR составят от 1,5 до 2,5 млрд евро.
ИГРА В КАРТОШКУ С РАДИОАКТИВНОЙ ГАЛЬКОЙ
До 1990 года технологию HTGR пытались поставить на коммерческие рельсы в четырёх ядерных державах — Германии, США, Великобритании и Франции. Но все попытки потерпели неудачу.
Впоследствии разработки подхватили Япония, Китай, Россия и Южная Африка. Опыт ЮАР особенно показателен для России, уверен Андрей Ожаровский.
Больше десятилетие — с конца девяностых и практически все нулевые — проект строительства АЭС финансировался в том числе из бюджета страны. Только в 2009 году было заявлено, что финансирование проекта прекращается. Лоббисты технологии списали это на финансовый кризис, однако эксперты — в частности, упомянутый выше Стив Томас — указывают, что проблемы у проекта возникли значительно раньше. По его сведениям, компания Escom, реализовавшая проект в ЮАР, еще в 2002 году начала проявлять "обеспокоенность".
Непонятно, почему у правительства была такая непоколебимая вера в проект, поглощающий большие суммы денег налогоплательщиков, недоумевает учёный. И предполагает, что всему виной был так называемый "синдром согласия" — когда чем дольше реализуется общественно значимый проект, тем сложнее от него отказаться — потому что политически трудно признать вслух, что государственные деньги были потрачены впустую. Кроме того, указывает эксперт, сыграл свою роль и слабый общественный контроль за расходованием бюджетных средств.
Последняя причина сильно роднит ЮАР с Россией, которая, по наблюдениям Ожаровского, в последнее время активно подхватывает технологии, не пошедшие на Западе.
— У них ["Росатома"] это стандартная ситуация. То же самое мы слышим постоянно про "быстрые реакторы". У них есть два — на Белоярской (БН-600, БН-800). "Росатом" говорит, это новые технологии, это наше ноу-хау, мы впереди планеты всей. Но если посмотреть на историю, то натриевые реакторы были в Германии той же самой, во Франции... Они их попробовали и отказались. В том числе из-за экономических причин. Там просто решили, что это — тупиковый путь. А у нас упёрлись рогом: "Мы впереди планеты всей!" — приводит пример физик-ядерщик.
По мнению Ожаровского, пыл лоббистов ядерной энергетики (и экспериментальных, неопробованных реакторов) хорошо остужает конкурентный рынок: если государство не даёт атомной энергетике преференций, а просто говорит "вырабатывайте энергию, будет дешевле, чем на энергетическом рынке — заработаете, будет дороже — закроетесь", то корпорации очень часто сами отказываются от реализации подобных проектов.
— Но мне кажется, этот механизм в России отсутствует. Все риски несёт государство. Поэтому создаются, на мой взгляд, предпочтительные условия для дорогих и ненужных экспериментов. И в этом дополнительная опасность. Мировой опыт чётко говорит: технология не пошла. Вот ЮАР попробовал, обжёгся и бросил. Но, получается, эту горячую гальку перекидывают из одной страны в другую. Обычно фразы "реактор нового поколения" производят большое впечатление на тех, кто распределяет деньги в ЮАР или России. Вкупе с бесконтрольностью атомной энергетики и особыми отношениями с правительством это может привести к печальным последствиям, — предупреждает учёный.
Впрочем, есть, по мнению Ожаровского, и повод для оптимизма: подобный проект, учитывая обстоятельства, бюджет России сейчас едва ли потянет. Так что, возможно, проект просто тихо и без шума "похоронят".
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ: "РТ-Инвест" признала, что для запуска МСЗ под Казанью не хватает импортного оборудованияПодписывайтесь на наш канал в Telegram. Что делать, если у вас заблокирован сайт "Idel.Реалии", читайте здесь.