О перспективах атомной энергетики
Дата: 22/10/2013
Тема: Атомная энергетика


Б.Г.Гордон, профессор

Человеческие надежды предугадать будущее столь же бессмысленны, сколь повсеместны. А в сочетании с усилиями воздействовать на него – могут стать бессмысленными вдвойне и даже оказаться опасными. Ведь тратятся сегодняшние ресурсы, а результат – непредсказуем. Поэтому начинать надо с малого и простого и постепенно двигаться к большому и сложному. Зато обсуждать варианты будущего, строить планы, прогнозы, формировать стратегии – необходимый элемент научного процесса. Главное, чтобы дискуссии проводились корректно, не переходили на личности, сотрясали воздух, а не судьбы.


Анализ основных предложений

В 2012 году Росатом инициировал публичную весьма полезную, хотя и несколько запоздавшую дискуссию о путях развития атомной энергетики, которая ведётся в рамках обсуждения двух концепций, изложенных в /1,2/.  Эти книги различны по формату, стилю и предназначению, но в них ясно выражены представления авторов о темпах развития, типах и мощности реакторных установок, на которых предлагается развитие осуществлять. Разумеется, при этом рассматриваются многочисленные сопутствующие проблемы, связанные с замыканием топливного цикла, обеспечением ядерным топливом, возможностями его воспроизводства и т.п. Но в данной статье будет рассмотрен только один аспект обеих стратегий – отношение к обеспечению безопасности при использовании атомной энергии.

В /1/ сопоставлены два сценария развития. Сценарий А отражает мнение авторов /1/ об альтернативной концепции «развития двухкомпонентной ядерной энергетики с запуском быстрых реакторов только на плутонии, тогда как обогащенный уран предполагается использовать в тепловых реакторах. Скорость ввода мощностей быстрых реакторов определяется ограниченным топливным ресурсом - плутоний плюс дополнительное регенерированное топливо от расширенного воспроизводства (КВ~1,05), т.е. в целом «сколько можно». Требуемая полная мощность АЭС при этом обеспечивается дополнительным вводом тепловых реакторов («сколько надо»). Предусматривается замена действующих мощностей с тепловыми реакторами II поколения усовершенствованными реакторами III поколения и последующих.

В сценарии Б, который предлагают авторы /1/, после 2030 г. вводятся только быстрые реакторы, которые к концу века вытесняют тепловые и обеспечивают все требуемое производство электроэнергии АЭС. Для ускорения перехода к ядерной энергетике на более эффективных быстрых реакторах срок службы АЭС с тепловыми реакторами принят не более 50 лет. В период интенсивного роста между 2030 и 2070 гг. прирост мощностей быстрых реакторов соответствует ежегодному вводу 5-6 блоков мощностью 1200 МВт (эл.)».

Оба сценария приведены на рис. 1 из /1/ и сценарий А не вполне соответствует предложениям, которые иллюстрируются на рис.2, взятом из заключительного раздела сборника /2/, посвящённого стратегии ядерной энергетики до 2050г.  Здесь ВВЭР-С – это модернизированный ВВЭР с повышенным воспроизводством до 0,8, а БР-Р – быстрый реактор-размножитель с высоким воспроизводством порядка 1,4. ВВЭР-С предполагается создать к 2020г. на следующем шаге эволюции ВВЭР, а в качестве БР-Р возможно рассмотреть БН-1200. Стартовая загрузка ВВЭР-С, действительно, предполагается на обогащённом уране, а БР-Р – только на плутонии.



Рис.1. Сценарии развития согласно /1/.  (Установленная мощность АЭС с вводом быстрых реакторов только на Pu (А) и на Pu+U (Б):  1 – РБМК;  2 – ВВЭР-II;  3 – ВВЭР-III+;  4 – быстрые реакторы)






Рис.2. Сценарий развития /2/ в замкнутом топливном цикле.

Хотя качество рисунков здесь различно, их сопоставление даёт вполне ясную картину. Сценарий авторов /1/ предполагает постепенный вывод из эксплуатации ВВЭРов и развитие на быстрых реакторах, которые в /2/ названы БР-К (конвертор) и авторами /2/ не рассматриваются за недостаточной проработанностью проектов.    В сценарии /2/ развитие осуществляется за счёт сооружения ВВЭР-С и БР-Р с некоторым превалированием последних. Надо сказать, что в других работах некоторых из авторов /2/ появляется с 2030г. линия развития на газоохлаждаемых реакторах, что свидетельствует о совершенствовании данной концепции.

Прежде всего, обращает на себя внимание, что обе стратегии опираются на отсутствующие в настоящее время даже в виде проектов типы реакторов. В работе /1/ развитие, по-видимому, предполагается на реакторах БРЕСТ. Забавно, но во всей книге /1/ только однажды упоминается тип реактора БРЕСТ-ОД-300, хотя именно он должен стать прототипом будущих реакторов, для  которых предпочитают использовать формулу «быстрый реактор естественной безопасности». Его эксплуатацию рассчитывают  начать с 2020 г. и в дальнейшем   надеются  ввести к 2030 г. четыре блока АЭС  с РУ БРЕСТ–1200 МВт, а затем вводить по 5-6 аналогичных энергоблоков в год.

Авторы /2/ рассчитывают на следующий за ВВЭР-ТОИ проект ВВЭР-С, а в качестве быстрого реактора – на БН-1200. Причём, чтобы достичь заявленного на рис.2 темпа, надо вводить по 10 энергоблоков в год. В /2/ имеется ссылка на «умеренный сценарий МАГАТЭ», то есть этот темп учитывает экспорт реакторных установок. Но при нынешнем уровне развития в России машиностроения, инфраструктуры и смежных производств темпы ввода, что 5, что 10 блоков в год представляются равно сомнительными.


Безопасность будущих реакторов

При всём различии в подходах в обеих стратегиях, на наш взгляд, не проявляется необходимая культура  безопасности, из которой должен вытекать приоритет безопасности над всеми другими интенциями. К сожалению, эта тенденция сохраняется с давних времён. Хорошо известно, что так называемые «энергетические» реакторные установки СССР явились результатом конверсии военных прототипов, предназначенных для наработки плутония (РБМК, БН) и движителей подводных лодок (ВВЭР, СВБР), что иллюстрирует рис.3. Весьма похоже развивалась атомная энергетика США, где прототипы корпусных реакторов изначально предназначались для военных целей.



Рис 3. Этапы развития атомной энергетики.


В тех условиях главными приоритетами были наличие промышленности и инфраструктуры для изготовления основного оборудования реакторов мирного использования. Подтверждению этого подхода может служить анализ экспертных оценок, приведённых в /2/ для 1975, 1984 и 1989гг., которые подробно рассмотрены в /3/.

Книга /1/ содержит небольшой раздел в 5 страниц из 62, названный: «Ключевой момент безопасности». В нём, в частности, говорится: «Применительно к реакторам АЭС можно выделить четыре основных требования, относящиеся к достижению приемлемого уровня безопасности:

•           минимальный запас реактивности реактора, не позволяющий реализовать разгон на мгновенных нейтронах, и сохранение в сочетании с эффектами саморегулирования стабильных физических характеристик за время кампании («равновесное» топливо);
•           отказ от использования теплоносителя первого контура в виде перегретой воды, пара или газа под высоким давлением, потеря которых (и соответственно охлаждения топлива) приводят к недопустимым выбросам радионуклидов;
•           переход на высококипящий жидкометаллический теплоноситель и интегральную шахтную конструкцию реактора с устранением возможности потери охлаждения;
•           отказ от использования теплоносителей и материалов, химически активных и пожароопасных при взаимодействии с воздухом и водой, например, графит, цирконий в тепловых реакторах, натрий - в быстрых».
                        
Безусловно, с этими требованиями можно согласиться. Можно добавить к ним иные, как это сделано нами в /4/. Но исполнение всех подобных рекомендаций ещё не гарантирует ядерной безопасности и после всех деклараций надо доказать, что проект энергоблока сможет обеспечить «приемлемый уровень безопасности», количественно установить этот уровень приемлемости и, главное, продемонстрировать такое обеспечение на опытном объекте-прототипе.
              
Здесь уместно напомнить нормативное определение /5/: «Ядерная безопасность  – свойство РУ и АС с определённой вероятностью предотвращать возникновение ядерной аварии». То есть определение этой вероятности при нынешнем уровне знаний – основной метод оценки ядерной безопасности. А авторы /1/ утверждают: «Вероятностные подходы, эффективные при поиске слабых проектных решений и выявлении недостатков регламента эксплуатации, не могут рассматриваться как основной критерий безопасности, а тем более как показатель возможности реализации конкретных аварий». К этой сентенции хорошо бы добавить, что же может служить «основным критерием безопасности».

Именно из-за отсутствия такого детерминистского критерия наши нормы содержат целевые показатели безопасности, к которым следует стремиться /6/. Недостатки и ограничения вероятностных анализов безопасности (ВАБ) хорошо известны. ВАБ оценивает частоту повреждения активной зоны, которая может характеризовать только тенденцию изменения ядерной безопасности для конкретной АЭС, как она определена в нормах. Эту частоту можно связать с вероятностью, упомянутой в определении ядерной безопасности, лишь сделав ряд серьёзных допущений. Тяжёлая авария на АЭС – это единичное событие, после которого объект перестаёт эксплуатироваться, поэтому теория вероятностей не способна, да и не претендует на расчёт вероятности таких событий. 

Авторы /1/ рассчитывают продемонстрировать «естественную» ядерную безопасность на упомянутом реакторе БРЕСТ - ОД-300 в 2020г., а уже через 10 лет построить 4 энергоблока типа БРЕСТ мощностью 1200 МВт. А вдруг за эти годы обнаружатся такие особенности эксплуатации, которые сегодня и в голову не приходят? Или, не дай Бог, они обнаружатся на одном из 4-х уже действующих блоков и приведут к тяжёлой аварии? Как гарантировать невозможность такого развития событий?

А если оно может произойти, то произойдёт рано или поздно. Только никто не может сказать, когда: через год или 25 лет. В этом-то и состоит детерминированность событий, которые единичны и случайны для индивидуального объекта, но закономерны для группы объектов на достаточном периоде времени. Эту понятную мысль хорошо сформулировал академик В.А. Легасов: «Спроектированный  по техническим средствам и регламентным требованиям объект, достаточно надежный в условиях малого тиражирования, теряет статистически надежность при массовом воспроизводстве, хотя физического облика он при этом не меняет» /7/. И определение «естественной» безопасности приобретает характер мистического заклинания, но никак не становится техническим термином. К сожалению, нам зачастую только кажется, что мы знаем истинную картину мира. На самом деле, у нас всегда есть лишь сегодняшнее приближение в её понимании.

Но и в цитируемом разделе /2/ «Базовыми критериями выбора ядерных установок для развивающегося парка атомных станций являются:

·        Практическая осуществимость;

·        Экономическая и потребительская приемлемость;

·        Обеспечение ядерной безопасности гражданского применения;

·        Минимизация угрозы распространения ядерного оружия».

Видно, что на первом месте стоят экономические факторы, обусловливающие развитие на тех типах реакторов, которые представляют дальнейшую эволюцию конверсионного направления. Опыт изучения аварий на энергетических реакторах (Три-Майл-Айленд, Чернобыль, Фукусима) и на ядерных объектах иного назначения (Уиндскейл,  Кыштым, Чажма) свидетельствует об ограниченности наших знаний о причинах аварий и возможностей в прогнозировании времени их возникновения и характеристики их сценариев. Разумеется, дальнейшее изучение аварийных режимов и обоснование безопасности действующих и проектируемых АЭС необходимы, так как приводят к совершенствованию оборудования и систем безопасности и, как мы надеемся, понижают ту «определённую вероятность», о которой говорится в определении ядерной безопасности.
Не следует успокаиваться на том, что множество аварийных режимов смоделировано, что результаты свидетельствуют об обоснованности безопасности. Всё это говорит лишь о том, что была обеспечена реальная составляющая ядерной безопасности. Но ведь ещё существует её потенциальная составляющая, которую нельзя продемонстрировать в реальности, а можно только рассчитать её изменение вероятностными методами. Мало кто сомневается, что всё-таки тяжёлая авария может произойти на любом из эксплуатируемых ныне реакторов. И скорее всего, если она произойдёт, то  по такому сценарию, который окажется уже кем-то предсказанным, но сейчас представляется невероятным.

Обиходное словоупотребление вполне совпадает с научными ограничениями возможностей теории вероятностей. Ведь ВАБ рассматривает только такие перечни исходных событий, вероятность которых выше некоторой произвольно установленной величины. А каждая произошедшая тяжёлая авария на объекте как раз  произошла в результате сочетания редких событий, которых до этого могло и не быть.

Часто повторяется утверждение, что абсолютной безопасности не бывает, правда, никогда не уточняется, о какой безопасности идёт речь. Человек, не летающий на самолётах, практически, абсолютно защищён от авиакатастроф. Из этого тезиса вытекает, что какая-то вероятность ядерной аварии всегда сохраняется, во всяком случае, на тех конверсионных типах реакторов, которые выросли из военных программ, а именно такие, в основном, эксплуатируются во всём  мире. В медицине существует гипотеза, что каждый человек умирает от рака, только не все доживают до «своего» рака, заболевая сердечнососудистыми, желудочными и другими болезнями. Подобное можно сказать и о конверсионных реакторах: каждый из них обречён на тяжёлую аварию, если раньше его не выведут из эксплуатации. Об этом также подробнее изложено в /3/.

Произошедшие тяжёлые аварии изменили психологию человечества по отношению к атомной энергетике. Целый ряд авторитетных учёных в разное время очень осторожно высказывался по поводу её будущего. Можно привести слова академика Ю.Б.Харитона: «Сегодня, в более чем зрелом возрасте, я уже не уверен, что человечество дозрело до владе­ния этой энергией»; профессора С.М.Фейнберга: «Атомная энергия не для этих поколений людей»; академика Л.П. Феоктистова: «В освоении ядерной энергии мы не в конце пути, как многим казалось до Чернобыльской трагедии, а где-то в самом начале». Эти высказывания  звучат ещё более значительно после Фукусимы: при всём скептичном отношении к действующей технологии  в них сквозит уверенность в будущих перспективах атомной энергетики. 


Предложения для обсуждения

Реактор БРЕСТ – это первая после Чернобыля попытка разработки ядерного реактора, «естественная» безопасность которого состоит в исключении аварий, требующих эвакуации населения. Эта попытка была вызвана осознанием опыта тяжёлых аварий и стремлением их исключить. Именно такое стремление должно стать основой концепций будущего развития. Однако следует согласиться с авторами /2/, что этот реактор ещё должен быть тщательно обоснован и его потенциальная безопасность в настоящее время, отнюдь, не доказана.

Но также не доказана безопасность тех реакторов, на которых предлагается развивать атомную энергетику в /2/. Вместе с тем, Федеральная целевая программа /8/ направлена, в том числе, на обоснование безопасности обоих типов быстрых реакторов: и БРЕСТ, и БН, на которых в /1,2/ предполагается развивать атомную энергетику, и её исполнение должно быть обеспечено. Именно в этой программе уже сейчас следовало бы предусмотреть небольшие по сравнению с затратами на сооружение суммы, направленные на научные исследования по ревизии, пересмотру и каталогизации имеющихся предложений различных видов реакторов.

При этом надо иначе взглянуть на всю историю становления атомной энергетики и переоценить её достижения с точки зрения способности реакторных установок исключать тяжёлые аварии. Именно сроки, на которые рассчитывается стратегия развития, представляются ключевым фактором для сопоставления её различных вариантов. Каждый процесс характеризуется своими постоянными времени, временами релаксации, периодами распада. Для человека и подавляющего большинства антропогенных технологий такой мерой является срок жизни, период смены поколений, которые оцениваются десятками лет. И, естественно, сопоставление таких технологий производится экстраполяцией технико-экономических показателей на эти сроки. Ядерная же энергетика – это технологически реализованное производство электроэнергии, возможное тысячелетиями, и к ней должны применяться другие временные масштабы. Именно технологическая реализация отличает её от таких вполне возможных в будущем, но на сегодня экзотических технологий, как термоядерные установки, использование газогидратов и т.п.

В такой перспективе прошедшие 60 лет попыток применения ядерной технологии для получения электроэнергии оказываются грудничковым возрастом, по сравнению с тысячелетиями, на которые может претендовать атомная энергетика на уране и тории. В этот  период младенцем были получены смертельные травмы, от которых он еле оправился. Именно поэтому, может быть, действительно, прежде всего, следует думать о выживании атомной энергетики, а не о её крупномасштабном развитии. И в этом принципиальное отличие обеих концепций /1,2/ от данной позиции, которая содержит совершенно иной ракурс оценки стратегий развития. Само их наличие – это важнейшее достижение Росатома, формирующее условия развития атомной энергетики для разработки инновационных энергетических реакторов: демонстрация научной привлекательности ядерной отрасли, вовлечение в неё талантливой молодёжи,  совершенствование ядерного образования и т.п.

Для этого государство должно поставить задачу поиска новых конструкций энергетических реакторов, для которых ядерная безопасность с самого замысла ставилась бы приоритетной целью и на которых ядерные аварии исключались бы за счёт свойств их внутренней самозащищённости.  Эта задача не исключения аварий, требующих эвакуации населения, а практического исключения самой ядерной аварии, по сути, состоит в поиске конструкций таких реакторных установок, срок службы всей совокупности которых много меньше времени вероятного наступления аварии. Разумеется, попытки количественного определения времён эксплуатации и наступления аварии сродни стремлению заглянуть в будущее, и на нынешнем уровне знаний кажутся невозможными. Поэтому можно лишь предполагать, какими качествами должны обладать такие реакторы, что, собственно, и сделано в /4/, исходя не из эволюции действующих реакторов, а отталкиваясь от опыта их эксплуатации.  Могут ли быть созданы практически безопасные виды энергетических реакторов – покажет лишь будущее. Во всяком случае, то, что появляются их проекты, уже вселяет надежды, которые не менее обоснованы, чем постфукусимские заявления о том, что «никогда больше» не будет тяжёлых аварий. 

Также представляется очевидным, что действующая энергетика на конверсионных реакторах не имеет долговременного будущего. Ее роль – родить новые типы реакторов и отмереть. Авария на АЭС Три-Майл-Айленд стала первым звонком к завершению этой технологии, а чернобыльская – похоронным колоколом по ней. Фукусима лишь подтвердила, что все творческие силы  отечественной атомной энергетики должны быть брошены на поиск и реализацию иных конструкций практически безопасных реакторов, которые только и могут обеспечить в длительной перспективе потребности человечества в электроэнергии. Именно такие реакторы вполне могут быть названы энергетическими, заимствовав только литеру «Э» у обречённых конверсионных ВВЭРов.

А так как это будет иной вид реакторов наряду с военными и конверсионными, то его развитие должно осуществляться последовательно, начиная с небольших мощностей: 1, 5, 50 МВт. Опыт их длительной эксплуатации в разнообразных условиях может стать основой для последующего повышения их мощности.  БРЕСТ – стал первой ласточкой на этом направлении, которая погоду не делает, так как решение строить сразу энергоблок мощностью 300 МВт представляется преждевременным. Именно в этом смысле стремление его авторов продемонстрировать возможности равновесной зоны вступило в противоречие с приоритетом ядерной безопасности.

Такой подход позволяет совершенно иначе взглянуть на малую энергетику и её роль в стратегии развития отечественной атомной отрасли, которая может стать родоначальницей нового вида энергетических реакторов.  Особенность России состоит в том, что на огромных труднодоступных территориях эксплуатируется большое количество малых по мощности энергоисточников, работающих на углеродосодержащем топливе. Стоимость завоза этого топлива и обращения с ним делает такую энергию очень дорогой. На этом обстоятельстве основаны существующие ныне прожекты распространения судовых, корабельных и иных типов реакторов для малой энергетики. То есть продолжается традиция конверсионного развития. При этом  в среде специалистов не популярны две известные принципиальные проблемы.

В /3/ обсуждалось очевидное соображение, что чем больше количество реакторов и дольше время их эксплуатации, тем выше вероятность тяжёлой аварии. А рассчитываемая ВАБом частота плавления активной зоны для конверсионных реакторов малой мощности оказывается не намного ниже, чем для больших АЭС, что принципиально ограничивает их распространение.

Второе обстоятельство связано с физической защитой одиноких и удалённых АЭС, так же одинаково необходимой для ядерных реакторов любой мощности. Воры, террористы и Геростраты найдутся везде,  и защититься от них тем труднее, чем больше количество реакторов. Именно поэтому авторы БРЕСТа выдвинули задачу технологического обеспечения режима нераспространения, решение которой должно быть реализовано в конструкциях будущих реакторов. Но для АЭС с гигаваттными реакторами такое решение является «бантиком», так как их физическая защита осуществляется полком охраны с автоматами, зенитками, системами обнаружения и т. п. А для АЭС малой энергетики технологическое обеспечение режима нераспространения становится вторым приоритетом после практического исключения ядерных аварий.

Поэтому практически безопасные энергетические реакторы небольшой мощности получают уникальную нишу для распространения именно в России. Поиск их конструкций должен учитывать интегральную компоновку, заводскую сборку с тем, чтобы на удалённую от центра площадку поставлялся максимально укомплектованный, физически защищённый продукт. И так называемый «северный завоз» состоял бы не из бочек с мазутом, а из высокотехнологичных ядерных установок. Тогда программа НИОКР по разработке таких реакторов, обоснованию их безопасности и накоплению опыта их эксплуатации по праву могла бы называться «вторым атомным проектом».

Здесь уместно поделится одним эвристическим соображением, которое может оказаться полезным в будущем. Человек достаточно ограничен в своих возможностях, и резкое их увеличение зачастую приводит к обнаружению неожиданных свойств природы. Так при приближении к абсолютному нулю были открыты сверхпроводимость и сверхтекучесть. При приближении к скорости света ожидается искривление пространства и замедление времени. Уменьшение линейных размеров на пять-шесть порядков приводит к резкому росту электрического и  магнитного сопротивления и другим наноэффектам. Сравнительно недавно при освоении ядерной энергии человечество столкнулось с её концентрациями, также превышающими на пять-шесть порядков те, с которыми привыкло иметь дело. Можно предположить, что на этом направлении нас ждут новые, ещё не известные открытия и эффекты.

Запасы ядерного топлива гарантированы на тысячелетия, поэтому не следует торопиться. Освоение ядерной энергии в мирных целях осуществлялось теми же людьми и теми же методами, которые блистательно проявились в создании военных технологий. Но тогда ещё не подозревали о ключевом характере ядерной безопасности, обеспечение которой обязательно в гражданской энергетике, что диктует свои темпы её развития. Научные исследования должны быть проведены системно и последовательно для обоснования безопасности каждого этапа возрастания мощностного ряда реакторных установок. Как гласит китайская пословица: «Дорога в тысячу ли начинается с первого шага». Только шаг этот следует делать в правильном направлении. И ответственность за выбор этого направления, за формирование и обеспечение ядерной безопасности будущих реакторов в настоящее время лежит, в первую очередь, на учёных, которые должны на опытном прототипе относительно небольшой мощности продемонстрировать его ядерную безопасность.

В современной атомной энергетике, основанной на конверсионных реакторах, вся полнота ответственности за обеспечение безопасности возлагается на эксплуатирующую организацию,  которая обеспечивает организацию и координацию разработки и выполнения программ обеспечения качества на всех этапах создания и эксплуатации ядерного объекта и осуществляет контроль  выполнения этих программ. В то же время, свойство ядерной безопасности формируется последовательно при проведении научных исследований, конструировании, сооружении, как показано на рис. 4.

Ученые изучают законы природы, исследуют различные явления и процессы, которые происходят на объекте. Именно их исследования, в первую очередь закладывают свойство ядерной безопасности, и они должны нести основную ответственность за его реализацию. Конструкторы и проектанты  разрабатывают оборудование, техническую и рабочую документацию на сооружение объекта. Оборудование изготовляется, объект сооружается, монтируется, налаживается и поступает в распоряжение эксплуатирующей организации для осуществления на нём работ. Население участвует в принятии решения о размещении объекта и выделяет из своей среды лиц, принимающих решения (ЛПР), которые в составе всех ветвей власти обеспечивают инфраструктурные условия для безопасной эксплуатации. То есть свойство ядерной безопасности закладывается на всех подготовительных этапах, а ответственность за его обеспечение согласно нынешним международным конвенциям несёт эксплуатирующая организация. Такое положение дел сложилось именно потому, что во всём мире эксплуатируются конверсионные реакторы.

Представляется, что авария на Фукусиме продемонстрировала практическую невозможность эксплуатирующей организации реально нести всю полноту ответственности за безопасность таких реакторов. Исследования проводились в 50-е годы, объекты проектировались и сооружались в 60-е годы, когда многие работники эксплуатирующей организации ещё не родились, но ответственность за обеспечение безопасности по международным соглашениям всё равно несёт именно она. Авария привела к её банкротству, и финансовую ответственность фактически понесло государство, то есть налогоплательщики. Пирамида на рисунке неустойчива и рано или поздно заваливается на население, а значит, она с самого начала должна стоять на прочном основании научно обоснованных конструкций реакторов принципиально другого вида. То есть, не только техническая, но и правовая основа создания новых видов реакторов должна быть пересмотрена.

Нынешние поколения ровесников атомной бомбы постепенно уходят. На их долю выпала важная миссия доказательства и обоснования того, что эксплуатируемые АЭС соответствуют действующим требованиям по их безопасности. Собственно, эти требования возникли на базе существующего опыта обеспечения, обоснования и регулирования безопасности при их  эксплуатации. На проектируемые поныне реакторные установки «навешены» разнообразные СПОТы, САРы и другие многократно дублированные системы безопасности. Под ней расположены различные «ловушки» для локализации продуктов деления при тяжёлой запроектной аварии. Всё это некрасиво и говорит о том, что сами реакторные установки должны проектироваться при принципиально других приоритетах. Уходящее поколение вряд ли исправит это положение и призвано хотя бы проанализировать и обобщить свой опыт, чтобы передать его следующим поколениям и поставить задачи перспективных исследований.



Рис. 4. Последовательность формирования свойства: ядерная безопасность


История российской культуры содержит поразительные примеры создания новых идей и форм их выражения: Л.Толстой и Вл. Соловьёв, К.Циолковский и В.Вернадский, Н.Фёдоров и П.Флоренский. Как раз последний обнаружил в русской иконописи приём обратной перспективы и описал идеологическую основу его возникновения. Именно способность нашей цивилизации иначе взглянуть на привычные вещи вселяет надежду, что эти поиски будут успешны именно в России хотя бы потому, что энергообеспечение российских просторов – это геополитическая задача и важнейшее условие сохранения целостности и процветания нашей страны.


Заключение

Таким образом, в настоящее время представляется преждевременным планирование высоких темпов возрастания атомных мощностей, потому что на существующих ныне реакторных установках возможно (а кто-то утверждает, что неизбежно) возникновение тяжёлых аварий. Так что из трёх предложенных в /1/ перспектив атомной энергетики: вымирание, выживание и широкомасштабное развитие – оптимальной стратегией оказывается вторая. Для её реализации можно сформулировать три основных направления развития в ближайшее время.

1. Для  повышения эффективности  управления действующими АЭС необходимо особо тщательно проводить и проверять обоснования их безопасности при продлении сроков службы, повышении мощности и межремонтных периодов, реализации других экономических мероприятий. Для этих реакторов особенно важны культура безопасности персонала АЭС, меры по диагностике барьеров глубоко эшелонированной защиты, анализы предвестников аварии – всё то, что сформировало мировое сообщество для обеспечения ядерной безопасности.

2. Совершенствование проектируемых конверсионных реакторов следующих поколений должно продолжаться какое-то время. Но возводить их в России следует преимущественно для замещения выбывающих мощностей, а за рубежом – с предельной осторожностью исключительно в  странах с достаточным уровнем культуры безопасности и в местах, не подверженных экстремальным внешним воздействиям.

3. Вместе с тем, надо подвести итоги множества попыток разработки различных реакторных установок с позиции их ядерной безопасности. Системное создание новых специализированных реакторов для мирного использования в энергетике следует сделать приоритетной государственной задачей. Её решение необходимо начинать с малых мощностей и осуществлять с привлечением всех, в том числе, и международных участников.

Подведение итогов периода освоения гражданской энергетикой ядерных технологий должно стать актуальной задачей. Оно необходимо для сохранения и упорядочения знаний, наведения мостов между поколениями и т. п. Но самое главное – необходимо сфокусировать имеющуюся информацию, чтобы направить усилия будущих разработчиков на создание проектов иных видов реакторов, основными приоритетами которых была бы ядерная безопасность, технологическое обеспечение режима нераспространения, модульность конструкций, заводское изготовление и т.д.

Следует признаться, что сказанное выше, скорее всего, равно не понравится ни глубоко  уважаемым авторам /1,2/, ни тем, кто увлечённо занимается проектированием и сооружением конверсионных реакторов, ни нынешней администрации Росатома, ни её записным критикам, которые принимают в штыки всё, что от неё исходит. Тем не менее, и такая позиция может обсуждаться, так как основана на собственных, а не общепринятых идеях, вытекающих из коньюктурных или прагматических соображений. Сделанные предложения, очевидно, следуют из анализа истории атомной энергетики и логики здравого смысла, состоящей в том, что всякое новое дело следует начинать с небольших масштабов. «Прыжок всегда короче, чем разбег». Автор надеется, что критика и дискуссия помогут в последующем уточнить его выводы и найти единомышленников, в первую очередь, среди молодёжи.


Литература

1.      Концептуальные положения стратегии развития ядерной энергетики России в XXI веке. - М.: ОАО «НИКИЭТ», 2012.

2.      И.В.Курчатов и А.П.Александров о стратегии ядерного энергетического развития. Сборник.– М.: НИЦ «КИ», 2013.

3.      Гордон Б.Г. Эволюция безопасности. Электрические станции, №12, 2011.

4.      Гордон Б.Г., Пискунова Н.А. О рекомендациях по повышению самозащищённости ядерных реакторов. Атомная энергия, т.110, вып.2, 2011.

5.      Термины и определения по ядерной и радиационной  безопасности. Глоссарий.
-М.: НТЦ ЯРБ, 2004.

6.      Общие положения обеспечения безопасности атомных станций. ОПБ АС-88/97. М.: НТЦ ЯРБ, 1998.

7.  Легасов В.А. Проблемы безопасного развития техносферы. Коммунист, №8, 1987.

8. Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010-2015 годов и на перспективу до 2020 года: федеральная целевая программа: [утв. Постановлением Правительства РФ от 3 февраля 2010 г. № 50].







Это статья PRoAtom
http://www.proatom.ru

URL этой статьи:
http://www.proatom.ru/modules.php?name=News&file=article&sid=4833