Безопасность атомной энергетики

Главная доминанта – безопасность атомной энергетики

– Эрлан Гадлетович, сделаем небольшой экскурс в историю, оглянемся на 20 лет назад, когда ваш отец, известный в стране ученый-физик, возглавил только что созданный Национальный центр Республики Казахстан. Время лихое – 90-е годы. После отъезда военных город Курчатов остался без тепла, без денег, без перспективы. Как мне рассказывали старожилы, полторы тысячи специалистов Подольской объеденной экспедиции НПО "Луч" со своими домочадцами, сидя на чемоданах, готовы были сорваться куда глаза глядят в поисках лучшей доли. О последствиях такого шага было даже страшно поду­мать – без присмотра могли остаться три ядерных реактора. Нужно было успокоить людей, вселить в них надежду. Кого интересовали тогда ядерные ракетные двигатели, с помощью которых мы собирались лететь на Марс... Трудно было перековывать мечи на орала?

– Действительно, мой отец Батырбеков Гадлет Андиянович был первым руководителем и основателем Национального ядерного центра РК. Этому в значительной мере способствовало то обстоятельство, что в октябре 1991 года, после исторического решения Президента страны ­Нурсултана Абишевича Назарбаева­, был закрыт Семипалатинский испытательный полигон. С целью анализа состояния научного, производственного и кадрового потенциала предприятий СИПа была создана государственная комиссия, одним из членов которой был мой отец. Главным итогом работы этой комиссии стал документ­ под названием "Об основных направлениях преобразования СИПа в Союзно-республиканский научно-исследовательский центр". Что и стало предвестником создания Национального ядерного центра страны.
Наряду с созидательной, конверсионной деятельностью одной из важнейших задач того периода стало банальное спасение города. В зимнее время его оставили военные подразделения, обслуживающие коммунальное хозяйство, – город "вымерзал". Это потребовало мобилизации усилий инженерно-технических работников всех институтов НЯЦа, которые вместе с городскими службами "спасли ситуацию", проводя бесчисленные ремонтные работы на разорванных морозом системах отопления.
Спасение города способствовало главному достижению того периода – сохранению в тяжелейших условиях научного и технического потенциала бывшего СИПа и созданию на его основе институтов Национального ядерного центра РК. И эта задача была решена. Созданные институты и по сей день успешно продолжают работать. Многие направления научной деятельности, начатые и развитые в те годы, до сих пор сохранили свою актуальность и получили в настоящее время дальнейшее развитие.
Именно в те времена было налажено сотрудничество НЯЦ РК с организациями и институтами Японии. Именно тогда были подписаны первые коммерческие контракты, благодаря которым мы не только сохранили свой приоритет по тяжелым авариям, но и вошли в число мировых лидеров в этом направлении.

– От ученых-ядерщиков я слышал такое мнение: если бы в Советском Союзе на должном уровне занимались исследованием поведения реакторов в экстремальных условиях, вплоть до разрушения активной зоны, чернобыльской аварии можно было бы избежать.

– Это не совсем так. Такие исследования в СССР и в мире проводились с момента зарождения атомной энергетики. Причины чернобыльской аварии – наложение технических недостатков конструкции реактора и человеческих факторов (нарушение регламента). Но аварии на американской АЭС Three Mile Island в 1979 году и Чернобыльской АЭС семью годами позже вызвали резкий всплеск активности в изучении процессов, сопровождающих "тяжелую" аварию на ядерном реакторе. Важно отметить, что ученые НЯЦа занимаются не исследованием причин возникновения аварии, а исследованием процессов, которые ее сопровождают. И делается это для того, чтобы научиться управлять такими аварийными процессами и минимизировать их последствия. И в этом мы, безусловно, преуспели.

– Почему японцы выбрали именно вас?

– Этому в значительной степени способствовал отказ Казахстана от ядерного оружия, доставшегося ему от бывшего СССР, и закрытие полигона. Но в первую очередь японских специалистов привлекли результаты наших исследований и наши уникальные возможности. Реактор ИГР, например, несмотря на свой "почтенный" возраст, до сих пор признается лучшим в своем классе исследовательских реакторов в мире. Определенную роль в этом сыграла, наверное, и "цена вопроса". Ведь подобные эксперименты на Западе стоили гораздо дороже.

– Назовите, пожалуйста, наиболее значимые проекты, которые удалось осуществить вместе с японскими коллегами за эти годы.

– За прошедшее двадцатилетие в РГП "НЯЦ РК" совместно с японскими с организациями было реализовано несколько крупных и уникальных с технической точки зрения проектов. Первым был проект COTELS. В его рамках совместно со специалистами компаний Nupec и Marubeni были выполнены сложные исследования процессов, сопровождающих "тяжелую" аварию на легководном энергетическом реакторе с плавлением активной зоны. Эксперимен­ты проводились на специально разработанном для этих целей стенде ангара и реакторе ИГР. Была получена очень ценная информация, которая подтвердила возможность смягчения последствий и управления тяжелой аварией на АЭС. К чести полученные нами результаты по взаимодействию расплава активной зоны реактора с водой, бетоном и металлическими конструкциями получили широкое международное признание.
Не менее важен совместный с Агентством по атомной энергии Японии (JAEA) проект EAGLE, который также посвящен решению ключевых проблем безопасности АЭС, но уже для создаваемого в настоящее время в Японии коммерческого реактора на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем. Главный результат проекта – демонстрация возможности использования специальных конструкций в активной зоне реактора для направленного (контролируемого) перемещения части расплавленного топлива за пределы активной зоны во время аварии. Это позволит избежать повторной критичности.
Полученные уникальнейшие результаты позволили нам договориться с представителями JAEA о продолжении таких исследований.

– Как раз об этом мой следующий вопрос. Японская ядерная энергетика переживает сейчас тяжелые времена. После аварии на "Фукусиме-1" на карту поставлено само существование мощной наукоемкой отрасли – гордости Страны восходящего солнца. Полагаю, что представительная делегация, в составе которой был Чрезвычайный и Полномочный Посол Японии в Казахстане господин М. Камохара, посетила недавно Курчатов не только для того, чтобы отметить шампанским двадцатилетнее сотрудничество в атомной сфере. Можно предположить, что дальнейшие совместные исследования тоже будут связаны с ядерной безопасностью, в том числе разрешением труднейшей для японцев проблемы по ликвидации аварии на "Фукусиме-1".

– Действительно, 20-летняя история нашего успешного научно-технического взаимодействия не прошла даром. Помимо того, что мы договорились о продолжении уже реализуемых нами "старых" проектов, нам удалось запустить ряд новых и очень важных как для японской стороны, так и для Казахстана работ.
С корпорациями TOSHIBA и Marubeni подписан контракт на реализацию исследований в рамках нового проекта CORMIT. Главная задача проекта – экспериментальное изучение процесса взаимодействия расплава активной зоны легководного реактора с различными высокотемпературными защитными материалами, которые могут быть нанесены на бетонное основание ловушки в реакторе.
В настоящее время совместно с компанией Marubeni завершается планирование новых совместных исследований по проекту "Фукусима" (Fukusima). Исследования будут направлены на моделирование и последующее изучение свойств застывших фрагментов расплава активной зоны реакторов АЭС "Фукусима-1".
Стоит отметить, что нам удалось также заинтересовать в своих исследованиях другие страны. В текущем году мы приступили к реализации большого проекта "Сайга" (Saiga) с Комиссариатом по атомной энергии и альтернативным источникам (CEA) Франции. Перед нами поставлена задача по испытанию конструкции активной зоны проектируемого реактора нового поколения ASTRID. Французы предложили нам сотрудничать и по другим аспектам мирного использования атомной энергии, в частности по вопросам безопасности легководных реакторов. А это более 80% всех действующих АЭС в мире.
НЯЦ РК является участником международного консорциума, который будет заниматься созданием реактора будущего поколения MYRRHA – многофункционального, с быстрым энергетическим спектром нейтронов, способного работать как в подкритическом, так и в критическом режимах, и запускаемого с помощью протонного ускорителя. В рамках консорциума мы также отвечаем за работы по обоснованию безопасности этого реактора.

– Опасны ли работы, связанные с моделированием "тяжелых" аварий с плавлением активной зоны, по извлечению застывшего расплава?

– Для выполнения таких работ создаются сложные экспериментальные устройства и установки в строгом соответствии с нормативными требованиями по безопасности проведения внутриреакторных работ. Все это делается для того, чтобы максимально минимизировать опасность проведения. Также необходимо помнить, что процессы, изучаемые при проведении экспериментов, лишь моделируют реальные условия и, к счастью, далеки от энергетических масштабов реальных событий.

– Научно-исследовательские реакторы работают на обогащенном уране. В связи с режимом нераспространения МАГАТЭ обязывает модернизировать активную зону таких реакторов с понижением уровня обогащения. Не ухудшатся ли в связи с этим технические характеристики наших реакторов, не потеряют ли они при этом свою уникальность?

– Такие требования МАГАТЭ определяются необходимостью минимизировать возможность несанкционированного распространения высокообогащенного урана. Поэтому НЯЦ при поддержке Департамента энергетики США и Аргоннской национальной лаборатории приступил к выполнению проекта по снижению обогащения топлива в своих исследовательских реакторах. В нынешнем году был завершен первый этап этого проекта – расчетно-теоретическое обоснование. И поскольку была подтверждена теоретическая возможность такой конверсии без ухудшения технических характеристик реакторов, мы приступили к реализации второго этапа – подготовке испытаний специально созданного в РФ экспериментального топлива на низкообогащенном уране. А окончательное решение по переводу всей активной зоны на низкообогащенное топливо будет принято только после подтверждения успешности таких испытаний и гарантий сохранения технических характеристик и уникальных особенностей реакторов.

– Не могу не задать вопрос, который несколько стоит в стороне от обсуждаемой нами темы. Речь идет о казахстанском материаловедческом ТОКАМАКе. У истоков его создания стояли наш Президент Нурсултан Назарбаев и академик Велихов. Получился оригинальный аппарат с уникальными техническими характеристиками. Насколько я знаю, сам писал об этом, на "бублике" сформировалась замечательная команда, получена плазма с хорошими показателями. Что мешает установке заработать на полную мощность?

– К сожалению, по причине несовершенства нормативно-правовой базы в РК при строительстве таких технически сложных объектов, как ТОКАМАК, возникают определенные сложности. Мы, в частности, столкнулись с определенными разногласиями в сфере бюджетного законодательства и закона об архитектурной, градостроительной и строительной деятельности. В настоящее время проведена большая работа по решению данных проблем и достигнуты определенные результаты. Очень надеюсь, что финансирование строительства этого важного объекта в следующем году будет восстановлено. Поскольку к открытию ЭКСПО-2017, девиз которой "Энергия будущего", нам просто необходимо комплекс КТМ сдать в эксплуатацию, ведь термоядерный синтез и есть энергия будущего!

– Наконец-то принято долгожданное решение о строительстве в Курчатове энергетического реактора большой мощности. Какова роль специалистов НЯЦ в проработке вопросов, связанных с обоснованием строительства в Казахстане первых АЭС?

– Прежде всего нами совместно с другими институтами и организациями Казахстана, а также при методологической поддержке со стороны японской компании JAPC были выполнены предварительные технико-экономические исследования в обоснование строительства атомных электростанций в Казахстане.
Результаты наших исследований послужили основой для выводов межведомственной рабочей группы и правительственной комиссии по определению мест строительства АЭС. Было принято решение рассматривать для строительства АЭС район озера Балхаш – поселок Улькен и район Курчатова. Тип будущего реактора – легководный, мощностью до 1 000 МВт. Окончательное решение по выбору площадки должно дать ТЭО.
Безусловно, предполагается самое активное участие сотрудников НЯЦа на всех этапах строительства первой АЭС – от разработки ТЭО и выбора площадки до энергетического пуска. На сегодня именно НЯЦ является единственной научно-исследовательской организацией в Казахстане, способной выполнить весь комплекс работ по научно-техническому обеспечению развития атомной энергетики в нашей стране, а также научному сопровождению всех работ по строительству АЭС. 

– Как население Курчатова прореагировало на решение о строительстве атомной станции большой мощности вблизи города? Кстати, внесите ясность, в некоторых СМИ появились сообщения о строительстве в Казахстане не одной, а двух станций. В том числе японского реактора четвертого поколения. 

– На мой взгляд, положительно. Что касается ясности по сооружению АЭС в Казахстане, то необходимо дождаться постановления Правительства по этому вопросу. Ясно, что строительством одной АЭС развитие атомной энергетики в Казахстане не ограничится. Количество энергоблоков АЭС и количество АЭС в стране будет определяться энергетическими потребностями. 

Беседу вел Сергей Борисов