Атомное кольцо
Владимир Губарев. Фото Дмитрия Зыкова
Создать новое ядерное топливо не смогли ни французы, ни американцы, ни японцы.
— И вам предстоит стать там главным героем, несмотря на всевозможные санкции?
— Будем скромнее… Дело в том, что сейчас строительством новых атомных станций никого не удивишь. Это, безусловно, важно, ответственно, но всё-таки АЭС — стандартизированное изделие. А вот запуск такого высокотехнологического производства как МОКС***, насыщенного инновациями и всякого рода ноу-хау, большое событие. Страны, способные создать такое производство, можно по пальцам пересчитать. Сегодня реально действует завод МОКС только во Франции. В мае нынешнего года в Вене, когда мы представляли Российский национальный доклад по обращению с отработанным ядерным топливом и радиоактивными отходами, в кулуарах французы говорили, что мы без них такой завод не запустим. Тем не менее мы всю технологию выстроили, выпустили первую тепловыделяющую сборку (ТВС), и это является доказательством того, что завод пущен! Лицензия на эксплуатацию получена, и в день 70-летия атомной отрасли завод начинает свою жизнь официально… Никто в мире, в том числе, конечно, и французы, не верили, что в России можно сейчас запускать столь высокотехнологические производства… Вот и попросили меня в Англии рассказать о создании производства МОКС-топлива и о комплексе «сухих» хранилищ отработавшего ядерного топлива, которые находятся на площадке комбината.
— Нечто подобное где-то в мире есть?
— Нет.
— Расскажите, что такое МОКС-топливо и почему его так трудно создать?
— Придётся вкратце рассказать о ядерном цикле, чтобы лучше понять место в нём МОКС-производства. Природный уран в основном состоит из двух изотопов. Основная масса — уран-238 и совсем немного, менее одного процента, — уран-235. Уран-235 хорошо делится в «тепловых» реакторах, и за счёт этого обеспечивается работа энергетического ядерного реактора. Тепло, выделяющееся при распаде ядра, через оболочку ТВЭЛа передаётся теплоносителю, от него — рабочему телу парогенератора, пар крутит турбину и вырабатывает электроэнергию. Прежде чем загрузить в реактор уран, его обогащают, то есть увеличивают долю изотопа U-235. Но в процессе работы реактора происходит ещё реакция, известная как «радиационный захват». Атом урана-238 поглощает один нейтрон, и после ряда превращений рождается плутоний-239. Плутоний практически не существует в природе, но он так же хорошо делится, как уран-235. Получается, что при сжигании в тепловых реакторах урана-235 на выходе мы имеем не только электрическую энергию, но и наработанный плутоний-239. Использовать его для производства энергии чрезвычайно заманчиво. Так вот: МОКС-топливо — это вовлечение плутония-239 в ядерный топливный цикл.
— На первый взгляд всё просто и понятно …
— … берётся в определённой пропорции смесь оксидов урана-238 и урана-235 и оксида плутония-239 — это и есть МОКС-топливо. То есть мы возвращаем наработанный плутоний-239 обратно в ядерный топливный цикл уже как основной делящийся материал. При работе МОКС-топлива исходный плутоний «сгорает», но одновременно из урана-238 образуется новый плутоний. Таким образом, мы как бы используем одно и то же топливо многократно, практически до полного выгорания тяжёлых металлов. Это сразу же даёт гигантское преимущество ядерной энергетике перед другими видами генерации энергии. В первую очередь перед тепловой. Там топливо только сжигается и ничего, кроме отходов, вновь не образуется.
— «Топим печь ассигнациями»…
— Классики науки всегда дают точные определения… Но продолжим… Более эффективное использование МОКС-топлива имеет место в «быстрых» реакторах, нежели в «тепловых». Во Франции МОКС-топливо используется в «тепловых» реакторах, и там есть крупный промышленный завод для его производства. У наших французских коллег есть определённый опыт работы с таким топливом. Кстати говоря, французы начали строить аналогичный завод американцам, но запустить его пока не могут. Но это уже отдельная история… Англичане тоже попытались запустить такой завод, вышли на 5—7 процентов мощности, больше не смогли из-за его технической и технологической сложности.
— Понятно, ведь это попытка осуществить почти вечный атомный двигатель?!
— Почти — ведь за счёт вовлечения плутония в ядерный цикл мы можем обеспечить энергией человечество на тысячи лет. «Быстрой» энергетикой сегодня владеет только Россия. Был во Франции хороший реактор — «Суперфеникс», но по политическим соображениям французы вынуждены были его остановить и до сих пор с болью говорят об этом…
Читайте в любое время
