FR17 - комментарии участников

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 обращения с радиоактивными отходами.

Масштабное коммерческое внедрение технологии быстрых реакторов позволит обеспечить топливом атомные станции на тысячелетия вперёд 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 учёных проходили в Киото (в 2009 году) и в Париже (в 2013 году).

В этом году в качестве площадки конференции был не случайно 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.
Наиболее разработанной на данный момент является технология быстрых реакторов, охлаждаемых натрием. 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.

Сергей Шепелев, главный конструктор БН-1200, ОКБМ им. И.И. Африкантова:

"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. 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 счёт оптимизации промежуточного контура. Дело в том, что в натриевых реакторах мы имеем ещё один промежуточный контур, в отличие от ВВЭР, где двухконтурная схема.
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, 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.
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 карты, 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.

Проект БН-1200 позволяет использовать как МОКС-, так и нитридное топливо.
Вообще, концепция дальнейшего развития российской атомной энергетики основывается на двухкомпонентности. То есть, 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. То есть, 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, так как употребляет отработавшее ядерное топливо, и, кстати, на быстрых реакторах можно ещё 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".

Сильвестр Пиве, отделение атомной энергетики, дирекция по инновациям и поддержке развития атомной энергии, комиссариат по атомной энергии и альтернативным энергоисточникам Франции:

"Мы должны думать о будущем. Одним из условий общественной приемлемости атомной энергетики является эффективное управление ресурсами и отходами. Учитывая это, замкнутый топливный цикл может быть оптимальным ответом на эти вызовы.
Очень важно обсуждать эти вопросы сейчас, потому что в области атомной энергетики на всё требуется время. Нам нужно набраться терпения и обдумать то, что будет реализовываться спустя время, а ведь мы даже не уверены, что мы по-прежнему будем принимать решения, что мы будем ещё работать, когда эти решения будут выполняться. Это очень долгосрочная задача.

Каждый тепловой реактор, использующий уран, нарабатывает плутоний и, более того, минорные актиниды. Если говорить об отходах, то при отсутствии последующей переработки плутония он становится основным радиоизотопом, с которым надо что-то делать.
Использование плутония путём переработки, пожалуй, самый лучший выход, во всяком случае во Франции мы считаем именно так. Для переработки плутония необходимы быстрые реакторы.

Весь плутоний, нарабатываемый во французских атомных реакторах, перерабатывается, но дальше он хранится для последующей утилизации - возможно, в реакторах на быстрых нейтронах.
Тут всё взаимосвязано, и, на мой взгляд, не стоит противопоставлять быстрые и тепловые реакторы, необходимо иметь более широкий подход к атомной энергетике, чтобы он был наиболее последовательным.

Я считаю, что программы по быстрым реакторам должны сначала разрабатываться, осуществляться и тестироваться в тех странах, у которых уже есть развитая атомная энергетика - это Россия, Китай, Япония.
Это также может быть актуально для Южной Кореи (в зависимости от политических решений в этой стране относительно развития атомной отрасли).

Это также со временем может стать важным и для США, хотя сейчас там придерживаются другого мнения.
Без сомнения, такая программа актуальна для Франции и Великобритании, которая замещает парк своих атомных мощностей, и наша страна наращивает своё сотрудничество с ней.

Между Францией и Россией сотрудничество осуществляется на разных уровнях, и думаю, что самое главное - достичь реального сотрудничества, пусть даже оно будет небольшим, скромным по объему, но эффективным. Лучше пусть будет две команды, работающих вместе над какой-то экспериментальной программой.
Сотрудничество с Россией на технологическом уровне очень важно для нас в тех сферах, где есть пересекающиеся интересы, потому что у России высокий уровень компетенций, долгая история атомной отрасли и очень высокопрофессиональные люди. Теоретически, оно всегда может быть развито и усилено".

Николай Пономарёв-Степной, академик РАН, профессор:

"В направлении быстрых реакторов в России разработаны очень надёжные технологии, которые в конце концов обеспечили и хорошую выработку энергии, и хорошую безопасность реактора. Самое главное, что они обеспечивают работу этого реактора в режиме наработки дополнительных делящихся материалов.

Безопасность - это не просто свойство отдельного элемента. Для достижения безопасности надо очень многое вложить и в разработку, и в качество оборудования, и в подготовку персонала. То есть, безопасность - это не просто случайный элемент. В атомной энергетике таких элементов быть не может, только в совокупности они могут обеспечить безопасность.
И БН-600, и БН-800 впитали в себя весь объём работ, и потому они безопасны. Проект, который разработан и предлагается к строительству, - БН-1200 - тоже уже интегрировал в себя опыт, полученный на БН-600 и БН-800, кроме того, были введены дополнительные элементы безопасности.

Я всегда был противником того, чтобы выбирать одно или другое направление - быстрые реакторы или тепловые реакторы.
Очень давно мы начали говорить о том, что атомная энергетика должна иметь два компонента - тепловые реакторы, которые могут быть более широко использованы в разных точках мира, и быстрые реакторы, которые обеспечат тепловые реакторы, с одной стороны, топливом, если урана будет не хватать, а с другой стороны, тепловые реакторы производят отработанное ядерное топливо, и эти объемы ОЯТ постоянно растут в мире. Эту проблему надо решать.

Двухкомпонентность атомной энергетики как раз заключается в том, что быстрые реакторы могут использовать это отработанное ядерное топливо, так как в ОЯТ содержится достаточно много плутония.
Если мы переработаем ОЯТ и извлечём плутоний, то мы сможем использовать его в быстрых реакторах. А более чистый плутоний, который получается в быстрых реакторах, можно использовать в тепловых реакторах. И в этом смысле идея двухкомпонентной атомной энергетики становится сейчас очень актуальной".

Стефано Монти, руководитель отдела по развитию технологий в атомной энергетике, МАГАТЭ:

"Как международное агентство, мы не занимаемся продвижением атомной энергетики в разных странах, так как решение о развитии собственной атомной отрасли принимает каждая страна самостоятельно.
Впрочем, должен отметить, что мы регулярно проводим исследования, которые ясно демонстрируют, как атомная энергетика может внести свой вклад в выполнение задач, связанных с достижением целей устойчивого развития ООН и как она может помочь в устранении последствий, связанных с изменением климата, в частности, загрязнением окружающей среды.
Мы также помогаем странам - членам МАГАТЭ, чтобы показать им, как именно атомная энергетика может помочь им в области защиты окружающей среды.

На сегодняшний день в безуглеродной энергетике (способы производства электроэнергии, не приводящие к выбросам CO₂) мирный атом составляет 30%. На самом деле, уже сегодня атомная энергетика является ценным активом для всех стран, желающих сократить свои выбросы CO₂.

Но, конечно, есть большой потенциал для увеличения вклада атомной энергетики не только с помощью действующих АЭС, но и с помощью передовых технологий. Среди них быстрые реакторы могут сыграть одну из ведущих ролей.
Как известно, на сегодняшний день в мире есть всего несколько таких реакторов (БН-600, БН-800 в России и реактор CEFR в Китае), так что, по правде говоря, вклад быстрых реакторов в безуглеродную энергетику сейчас очень невысок.

Но у них огромный потенциал в будущем. Так что мы ожидаем, что быстрые реакторы станут иметь большое значение во второй половине этого века, и, возможно, будет целый парк таких реакторов. И тогда они внесут значительный вклад в развитие безуглеродной энергетики".