К эпохе ядерной зрелости

  Итак, X международная ядерная конференция, прошедшая в Курчатове, подвела основные итоги последних лет по усилиям международного сообщества в сфере ядерной энергетики, физики, радиационных технологий и радиационной безопасности.
  Несомненно, большой курчатовский диалог ученых будит много мыслей и чувств. Если ядерное оружие – это безумие человечества, то атомные станции, вероятно, временные попутчики планеты. По меньшей мере в XXI-м веке, без ядерной энергетики планете не обойтись. С одной стороны, все очевиднее, что водородная энергетика не успеет к XXII веку стать
  опорным источником Земли. С другой стороны, все сильнее обостряется проблема выбросов угольной энергетики. С третьей, возобновляемые источники даже с большой общей суммарной мощностью не решают всех энергетических проблем. В четвертых, отводить плодородные земли под большие ГЭС уже никто не будет.
  Ядерному зверю – надежные оковы
  Следовательно, ученым-ядерщикам нужно смело работать над созданием новых поколений реакторов, вопросами безопасности атомных станций, проблемами более глубокой
  переработки ядерного топлива и так далее. Все это еще ой как пригодится. Не случайно же к необходимости строительства такой станции пришел и Казахстан. Несмотря на то, что ядерный зверь, пленяющий своей колоссальной мощью, очень опасен. И казахстанцы об этом знают не понаслышке. Но обо всем по порядку.
  Вот Франция. Интересно отметить, что здесь ведомство, ведающее ядерными делами, называется департаментом по атомной энергии и возобновляемым источникам. То есть эти направления энергетики стоят на одной ступени. Однако динамика развития задана им различная. Удельный вес возобновляемых источников будет расти, а ядерной энергетики
  – постепенно снижаться. Хотя атомная все равно останется в обозримой перспективе основным источником.
  Как сообщил коллегам руководитель управления по инновациям данного департамента Сильвестр Пиве, 75 процентов электричества страна вырабатывает на ядерных станциях, 20 – возобновляемых источниках энергии. И гордится тем, что вносит самую низкую долю в создание парникового эффекта на планете.
  Ловушка для расплава
  Коль скоро Франция в XXI веке будет получать самые большие объемы электрической энергии на атомных реакторах, то, естественно, здесь есть программы развития этой отрасли. Первое поколение реакторов полностью выведено из эксплуатации. Второе еще работает, но постоянно модернизируется. Третье внедряется на основе новых стандартов безопасности. К примеру, действуют системы не только предотвращений аварий с расплавом активной зоны, но и нейтрализации последствий аварий с расплавом активной зоны. В разрабатываемом четвертом поколении французы отдают предпочтение реакторам с натриевым теплоносителем, вариантам использования обедненного урана. Ставят задачи минимального производства радиоактивных отходов, более эффективного управления ими.
  Кстати, страна изначально имеет закрытый топливный цикл с извлечением и переработкой плутония в окончательную форму отходов. Правильное обращение с атомной реакцией дает свою отдачу. До 20 процентов экспортной выручки государству дает продажа электроэнергии, а французы платят за пользование самую низкую цену в Европе. И пусть никогда не узнают они, что такое радиация.
  И уже на отдаленную перспективу страна реализует программу ASTRID. Здесь речь идет об инновационном дизайне активной зоны, реакторах бассейнового типа, ином уровне обогащении урана. Словом, атомная энергетика достигает технологической зрелости.
  На такие ядерные инновации требуется время. ASTRID должна показать свои преимущества во второй половине века. Естественно, для реализации новых ядерных программ требуется просто невероятное количество исследований, экспериментов. Тут и поведение топлива, и материалов, находящихся под высокой нагрузкой. Необходимо широкое международное сотрудничество.
  Вот здесь-то и говорит свое веское слово Казахстан, признанный в мире ядерный материаловед, имеющий соответствующие исследовательские ядерные установки, стенды, реакторы. Естественно, казахстанцы работают и по программе ASTRID.
  О чем говорит осколок Фукусимы
  Пожалуй, можно утверждать, что свою исследовательскую площадку в Казахстане имеет Япония. Енезо Тсуджикура, специальный советник при японском Агентстве по атомной энергии, посвятил свой доклад тому, как в содружестве с казахстанскими учеными идет исследовательская работа на нашем реакторе ИГР. И вновь можно изумляться тому, какие невероятные исследования нужно проводить во имя безопасности грядущих реакторов.
  Тут и модели перемещения расплавов из активной зоны в нижнюю камеру. И решение проблем повторной критичности. И увеличение границ ловушек расплавленного топлива. Моделирование механизмов разгрузки топлива во внутренние структуры. Теплоотвод, охлаждение. Учет критериев безопасности на этапе проектирования… Невозможно перечислить даже направления исследовательских работ.
  И невозможно представить, чтобы Япония вдруг отступила к угольной энергетике. Начала покупать в России эшелоны с углем, примитивно сжигать твердое топливо, загрязнять атмосферу, складировать шлаки. Японцы выбрали повышение безопасности атомных станций, и при помощи широкой международной кооперации достигают этой цели. А ведь уровень развития возобновляемых источников энергии в этой стране достаточно высок, но главной опорой они быть пока не могут.
  Кстати, когда Тоехара Масумитсу, руководитель отдела технологии металлов исследовательского центра, докладывал об итогах исследования обломков Фукусимы, даже ученые внимательно записывали данные о структурных особенностях микросрезов, смешанных расплавов, затвердеваний, прожилок и так далее, что позволяет в будущем лучше просчитывать
  твердость и жесткость материалов, используемых для возведения реакторов и станций.
  Виртуальные реакторы США
  О развитии атомной энергетики США на период до 2050 года проинформировал директор отделения анализа и разработки ядерных систем Национальной лаборатории Айхахо Александр Станкулеску. Мы поняли, что сегодня США решает стратегическую задачу по снижению парникового эффекта. И главная надежда здесь на атомную энергетику, которая к 40–50 годам намерена за счет внедрения гибридных реакторов помочь стране достичь экологического баланса. США смело работает с так называемым виртуальным дизайном, внедряет новые парадигмы.
  Лидеров ядерной энергетики догоняет Китай. Как сказал его представитель Hua Zheng, половина из всех строящихся сегодня в мире реакторов – возводится в Китае. Это реакторы третьего поколения, в основном французского дизайна. Ядерная наука наших восточных соседей также набирает силу.
  

* * *
  На пресс-конференции слово держали представители многих стран.
  Так, директор департамента развития атомных и энергетических проектов Министерства энергетики РК Батыржан Каракозов отметил, что сегодня в Казахстане до 80 процентов электроэнергии производится на основе угле-нефтяного сырья. По современным меркам – слишком большая величина. А экология – это серьезно. В числе мер по снижению парниковой нагрузки – строительство первой атомной станции.
  Генеральный директор НЯЦ РК Эрлан Батырбеков проинформировал о том, что для строительства первой атомной подобраны две площадки: в районе поселка Улькен на озере Балхаш, а также на бывшем испытательном полигоне. Предварительно выбран тип легководного реактора третьего поколения мощностью 1000 МВт. Возможно даже параллельное строительство двух станций. Технико-экономическое обоснование позволит сделать окончательный выбор.
  Думается, на основе докладов ученых ведущих стран мира можно сделать вывод о том, что атомные станции человечество берет с собой в будущее. Хорошо понимая, что ядерного зверя усмирят и заставят работать на человека только прочные оковы.
  Характерно, что мировое ядерное сообщество не забывает о термоядерном синтезе. И на конференции было уделено достаточное внимание обсуждению задач создания материалов и технологий для термоядерного синтеза. Наверное, неслучайно после конференции страны Экономического союза решили поддержать работы по завершению строительства материаловедческого казахстанского Токамака КТМ, эксплуатационный пуск которого намечено провести в канун открытия ЭКСПО-2017.
  Что лучше – химия или радиация?
  Что касается радиационных технологий, то они шагают в жизнь широким фронтом. Не случайно свои исследования предоставили на суд коллег представители, скажем, Каракалпакского университета.
  Мирные ядерные технологии в Азии продвигает Форум ядерной кооперации в Азии. Его руководитель доктор Т. Wada сообщил, что объединившиеся здесь представители 12 стран, в том числе Казахстан, участвуют в целом ряде проектов. В частности, реализуют шесть проектов в области применения радиоактивных изотопов. Исследования показывают, что возрастающее химическое воздействие на сельскохозяйственные продукты намного вреднее для человека, чем легкая отраженная радиационная обработка продуктов питания. В связи с этим растет интерес к ускорителям нашего Парка ядерных технологий.
  Безопасность – прежде всего
  Нельзя заниматься ядерной наукой без параллельного развития радиационной экологии. Директор Института радиационной безопасности и экологии Сергей Лукашенко сообщил о том, что сегодня обследовано семь тысяч квадратных километров бывшего испытательного полигона, и около 6600 из них можно передавать в экономическую деятельность без каких-либо ограничений.
  Интересно заметить, что занимаясь загрязненными территориями, Институт набирает много попутных знаний. К примеру, по особенностям естественного природного радиационного фона, который тоже может быть отнюдь не безобидным и который имеет место в регионе.
  А уж о наших характерных искусственных радионуклидах, созданных в результате ядерных испытаний – цезии, стронции, тритии, плутонии, америции – много говорить не приходиться. Восточноказахстанцы знают особенности их губительного воздействия на растения, плоды, организм человека и животных.
  Поэтому в ядерном деле безопасность – прежде всего. Ядерный зверь всегда и везде должен быть в надежных оковах!

Никифоров В. К эпохе ядерной зрелости // Человек. Энергия. Атом.- 2015.- №2 (24).- С.20-23