Ядерная и углеводородная энергетики

В октябре 2017 года в Москве прошла международная конференция по нераспространению. Накануне конференции корреспонденты AtomInfo.Ru побеседовали с её участниками из США.
Одним из наших собеседников стал Мэттью Банн (Matthew BUNN), профессор Гарвардского университета, принимавший участие во многих американских и международных программах по ядерной безопасности и ядерной политике.










Три вида ядерного терроризма

Профессор Банн, насколько серьёзно в наше время стоит проблема ядерного терроризма?

В мире сегодня можно выделить три потенциальных вида ядерного терроризма - теракты с применением ядерного оружия, теракты с применением грязных бомб (соответствует простому распространению радиоактивных материалов) и диверсии на ядерных объектах.

Если говорить о первом из них, терактах с применением ядерного оружия, то они наиболее сложны для террористов, хотя возможные последствия от них наибольшие. В деле предотвращения таких терактов мир за последнюю четверть века добился значительного прогресса.

Объясняется это, во-первых, существенным сокращением возможностей "Аль-Каиды" (запрещена в РФ) - организации, стремившейся заполучить ядерное оружие. Вторая причина - укрепление безопасности ядерных материалов во многих странах, включая физическое удаление ядерных материалов со многих объектов.

Так, свыше половины стран, ранее обладавших высокообогащённым ураном или плутонием, сейчас избавились от них. Это удивительный результат!

Что касается безопасности (неядерных) радиоактивных материалов, то здесь, несмотря на достигнутый прогресс, ситуация сложнее.

Такие материалы используются почти во всех странах в госпиталях и промышленности. Простой пример - на той же улице, где я работаю в Кембридже, штат Массачусетс, есть клиника, в которой применяют радиоизотопы для лечения больных.

Прогресс достигнут и в деле противодействия третьему потенциальному виду ядерного терроризма, а именно, диверсиям на ядерных объектах. Но я должен сказать, что по этому направлению предстоит ещё многое сделать, и это зависит от конкретной страны.

До сих пор есть страны, не считающие нужным организовывать вооружённую охрану ядерных объектов - они уповают на своевременный приезд полиции.

Мы в США проводили учения с целью понять, насколько хороша наша система физзащиты против опытных плохих парней. Могу сказать, что часто вся схватка занимала порядка трёх минут. Естественно, если полиция появится минут через десять, то будет уже поздно.

Я отношусь к числу сторонников обязательности вооружённой охраны крупных ядерных объектов, диверсии на которых могут вызвать серьёзные проблемы. В России и США придерживаются таких же взглядов, но, как я сказал, есть страны, где считают по-другому.

Сотрудничество России и США

Что Вы думаете о потенциале сотрудничества России и США в ядерной области?

Я считал и считаю, что США и Россия должны сотрудничать в этой сфере. В наших странах крупнейшие в мире ядерные отрасли и большая часть экспертов. Мы обязаны говорить друг с другом, а наши эксперты должны работать вместе.

Поэтому я пытаюсь выдвигать различные идеи по сотрудничеству, с которыми могли бы согласиться правительства наших стран.

Может ли стать такой идеей сотрудничество в третьих странах?

Да, может. Думаю, что это возможно. Более того, это уже в какой-то мере происходит в контексте МАГАТЭ. Можно сделать и ещё больше, но нужно понимать, что такие третьи страны должны доверять и США, и России для того, чтобы работать совместно в такой чувствительной сфере, как ядерная физическая безопасность.

Под флагом МАГАТЭ американские и российские эксперты уже работают совместно во время миссий IPPAS (International Physical Protection Advisory Service). Их проводит департамент ядерной и физической безопасности, который до недавнего времени возглавлял известный вам Денис Флори. У агентства есть и другие проекты по nuclear security, где наши эксперты работают вместе.

Но всё же, я считаю, что если США возобновят в ядерной сфере научно-техническое сотрудничество с Россией, то одновременно с этим - возможно, как составная часть большой инициативы - наши страны должны договориться о возобновлении двухстороннего сотрудничества и в сфере ядерной физической безопасности.

Нет смысла возобновлять сотрудничество на старых принципах, когда речь шла об американской помощи для России. Такое сотрудничество могло бы представлять собой профессиональные дискуссии между нашими экспертами, обмен лучшими практиками, информацией о проблемах, с которыми мы сталкиваемся, о путях решения проблем, и так далее.

Нам нужно выйти из той изоляции друг от друга, в которой мы сейчас оказались.

Плутониевые варианты

Профессор Банн, несколько вопросов по тем программам, в которых Вы принимали участие. Например, совместная программа по утилизации избыточного оружейного плутония (СОУП).

Честно говоря, в США эта программа практически остановлена. Утилизация плутония в виде MOX-топлива оказалась слишком дорогой, последние оценки её полной стоимости достигают 40 миллиардов долларов.

Почему так произошло? Была ведь выбрана технология, аналогичная используемой в Европе.

Вы недооцениваете способности американцев ошибаться. Точно так же, как недооценил их я, когда помогал начинать эту программу, будучи в правительстве.

Сегодня мы выбираем для плутония концепцию Dilute and Dispose, хотя в конгрессе по-прежнему нет согласия по данному вопросу.

Для России такая концепция не является приемлемой.

С моей точки зрения, проблема заключается в том, что концепция была предложена в период охлаждения отношений между нашими странами, и что российская сторона получила всего лишь очень краткое её описание.

Я думаю, что следовало бы создать совместную рабочую группу по изучению концепции Dilute and Dispose с целью понять, какие подходы могли бы быть для вас приемлемыми, а также дать более полное представление об этой концепции.

Почему вы не могли отправить ваш плутоний во Францию для изготовления MOX-топлива на французском заводе (вместо того, чтобы строить свой завод)?

Я предлагал такой вариант, но у Франции слишком много своего плутония. Но всё-таки я выдвигал следующую идею: "Пусть США предложат Франции 50 тонн плутония и несколько миллиардов долларов за их переработку". Если бы французы сказали "Да", то для США этот вариант утилизации плутония оказался бы самым дешёвым.

Конечно, в этом случае произошла бы замена одной партии плутония на другую - у французов стал бы накапливаться плутоний из ОЯТ энергетических реакторов.

Но фактически это означало бы замену партии оружейного плутония из государства с ядерным оружием, не стоящей под какими-либо международными гарантиями, на партию энергетического плутония, стоящую под стандартными гарантиями "Евратома". С точки зрения разоружения, это стало бы шагом вперёд.

Что можно сказать по поводу предложения смешать оружейный плутоний с энергетическим?

Это могло бы сработать, так как устраняло бы российские опасения (Россия настаивала на изменении изотопного состава оружейного плутония при его утилизации. - Прим. AtomInfo.Ru). Но на текуший момент у США нет достаточного количества энергетического плутония для того, чтобы разбавить 34 тонны оружейного плутония до кондиций, записанных в СОУП.

А если использовать реакторы типа PRISM в качестве выжигателя плутония?

Такие предложения делались ещё лет 20 назад, и я не думаю, что сегодня что-то изменилось к лучшему. Я думаю, что выжигание плутония окажется дороже, чем метод Dilute and Dispose - даже если принять во внимание стоимость электроэнергии, производимой реактором-выжигателем.

Лично я не вхожу в число ярых сторонников быстрых реакторов. Я считаю, что мир, полный быстрых реакторов с плутониевым топливом, станет миром, где намного больше, чем сегодня, людей получат доступ к плутонию, и это увеличит риски, а не уменьшит их.

Кроме того, я считаю, что переработка ОЯТ является крайне неэкономичной. Топливный цикл с переработкой намного дороже цикла без переработки, и переработка не создаёт реальных ценностей.

В MIT недавно провели исследование будущего ядерного топливного цикла, и их выводы даже я считаю весьма смелой оценкой. Их модель учитывает и рост цены на уран с выработкой дешёвых месторождений, и последующее удешевление урана с появлением более эффективных методов добычи. В результате они получили, что переработка станет экономически целесообразной примерно через 10 тысяч лет.

MIT никогда не любил переработку, это их известная точка зрения.

Но это не просто точка зрения. Есть данные по цене урана, расчёты... и они показывают, что переработка - не самый лучший способ двигаться вперёд, по крайней мере, в ближайшие десятилетия. Я не сторонник быстрых реакторов - по крайней мере, до тех пор, пока капитальные затраты на их сооружение превышают затраты для тепловых реакторов на величину от 20% до 100%.

Нераспространение и малые реакторы

От экспертов МАГАТЭ мы часто слышим, что отрасль встречает требования по нераспространению без энтузиазма, так как они делают реакторы дороже. Что Вы можете сказать на это?

Я могу сказать, что современные реакторы PWR, работающие в открытом цикле, весьма неплохи с точки зрения нераспространения. Их основная опасность связана с процессом обогащения, требующегося для изготовления свежего топлива. Но до настоящего момента обогащение производится либо в государствах, обладающих ядерным оружием, либо в неядерных странах, но в рамках многонационального консорциума.

Существует также целый ряд перспективных реакторных концепций, заслуживающих внимания с точки зрения нераспространения.

В общем случае, я сказал бы так. Если вы будете вводить массивные требования по нераспрострению после того, как спроектировали свой реактор, то вы действительно можете вынудить отрасль потратить огромные деньги. А вот если вы тщательно обдумаете все аспекты, включая нераспространенческие, на стадии проектирования, то вы вполне сможете уложиться в те показатели по экономике, которые вы хотели бы достичь.

Мы говорим о реакторах, но есть ведь и собственно процесс обогащения. Например, лазерное обогащение, способное изменить все правила игры.

Вы знаете, что "General Electric" заявляла, что лазерное обогащение станет дешёвым и экономически выгодным, но на промышленное внедрение компания не пошла.

Интересный вопрос, насколько опасным лазерное обогащение урана может стать с точки зрения нераспространения. Здесь нужно выделить два аспекта - насколько трудно скрыть предприятие по лазерному обогащению от посторонних глаз и насколько сложно для страны, тайно разрабатывающей ядерное оружие, освоить эту технологию.

При ответе можно сравнить лазерное обогащение с центрифужным. Могу сказать, что одного этажа здания, в котором мы с вами беседуем, было бы достаточно для размещения центрифужного предприятия, производящего оружейный материал в количестве, достаточном для производства одного ядерного заряда в год.

Может быть, установку для лазерного обогащения будет ещё проще спрятать, но прямо скажем, что спрятать центрифужный завод не составляет большого труда.

Второй аспект - насколько проще освоить лазерное обогащение по сравнению с центрифужным? Я не могу ответить на него квалифицированно, но я считаю, что мировое сообщество должно внимательно следить за развитием технологий обогащения, а также переработки и выделения актинидов, особенно если появятся действительно простые в освоении и распространении технологии.

В США и некоторых других странах в последнее время много говорят о малых реакторах.

Так и есть. Но я не думаю, что, по крайней мере, первое поколение АСММ что-то изменит в плане нераспространения. Это будут те же легководные реакторы, только с меньшей мощностью. Да, конечно, они будут обладать важными свойствами безопасности, и так далее.

А вот в более долгосрочной перспективе могут появиться очень интересные концепции. Например, реакторы с "запечатанной" активной зоной, которую никогда не понадобится вскрывать в течение всего срока службы (не менее 15 лет).

Любопытные перспективы открываются в связи с плавучими АЭС. Вы уже строите такую баржу, Китай работает над схожим проектом, а в MIT предлагают задуматься над реакторами большой мощности, которые можно было бы пришвартовывать у берега.

Подобные плавучие АЭС могли бы работать по принципу BOO - тому же самому принципу, что вы используете в Турции. А морское размещение АЭС дало бы мировому сообществу дополнительный рычаг, с помощью которого можно было бы гарантировать, что страна-заказчик не станет двигаться в неправильном направлении (разрабатывать ядерное оружие). Здесь есть над чем подумать и что обсудить.