А.А. Виноградов, к.т.н., гл. конструктор проектов

Владимир Путин прокомментировал одно из предложений о внесений поправок: «Что касается ядерного статуса,  не  знаю,  надо ли  это  отмечать  в Конституции.  Ведь вопрос не в том, что мы ядерная  держава сегодня, а  в  том,  чтобы мы были на шаг впереди по  всем  новейшим  системам  вооружения  всегда ...» [2]. А завтра что? Мы не будем уже  ядерной державой?

Видимо, в том числе и потому что ГК «Росатом» уже 20 лет тратит деньги впустую на модернизацию водо-водяного реактора (ВВР) (за рубежом PWR), и для флота (реактор РИТМ-200 и др. неприемистые ВВР с паротурбинной силовой установкой), и для АЭС (реакторы ВВЭР-2006 и ВВЭР-ТОИ), зная, что ВВР в принципе нельзя сделать безопасным и работающим в режиме слежения за нагрузкой, не смотря на то, что эти конструкции уже 65 лет в Мире проработали. Конструктивные решения прошлого века РИТМ-200 и ВВЭР-2006, ВВЭР-ТОИ не дадут России быть на шаг впереди.

В частности, для АЭС в проектах придумывают, то под реактором ловушку для расплава ядерного топлива, то помещая реактор и первый контур с внешними системами безопасности в контейнмент (containment [kən'teɪnmənt], герметичный горшок). Пароводяная технология АЭС это километры трубопроводов, множество задвижек и клапанов, которые требуют медленного разогрева. При этом провозглашается за рубежом: «ТЕХНОЛОГИЯ ВВЭР – ТРЕНД НА ПОСТОЯННОЕ ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ» (название презентации Соловьёва Сергея Леонидовича, научного руководителя АО «ВНИИАЭС», доклад в Венгрии, г. Печ, 06 ноября 2019 года) [2]. Видимо название презентации, это намёк на то, что научные умы Росатома собираются вечно тратить деньги на безопасность пароводяной технологии ВВР.

Например, на ЛАЭС-2 построен энергоблок с ВВЭР-2006 по проекту питерского АЭП. Есть только гидроёмкости ГЕ-1. При аварии с потерей теплоносителя их хватает на 40 минут. Через 40 минут активная зона начинает плавиться. То есть, контейнмент проекта ВВЭР-2006 с системами безопасности может в случае аварии не дать расплавиться активной зоне реактора до 40 минут, это расчет. Что такое 40 минут, это ничто! А дальше что? Через час два температура корзины активной зоны, а затем и корпуса, несущего давление теплоносителя, достигнут температуры Лейденфроста, и вода уже не будет эффективно охлаждать горячие стенки через паровую плёнку на корпусе реактора. Вода попросту будет отскакивать от горячих поверхностей.

И далее, всего в 70 км от Питера, будет развиваться ядерная авария, такая же как на АЭС Фукусима, расплавление активной зоны и днища корпуса реактора. Контейнмент заполнится радиоактивными выбросами. Контейнмент превратится как минимум на 200 лет в громадный могильник, пока не треснет. А если он треснет, то вся радиация выйдет в окружающую среду. Бюджет страны будут тратить на ликвидацию последствий аварии, как на Чернобыльской АЭС, уж не меньше $600 млрд [3]. Если дело и дальше так пойдёт, то Россия точно перестанет быть ядерной державой, а на её территории будут возвышаться могильники радиоактивных отходов в виде горшков – контейнментов. Кто-то видимо выполняет намёк прекратить быть России ядерной державой? Вся юридическая ответственность лежит на научных руководителях и консультантах Росатома, которые за 40 лет деградировали и цепляются за 30-летней давности готовые чертежи ВВР, поскольку ничего эффективного придумать уже не могут – нет знаний и кругозора. Академики и доктора наук, состарились, превратились в топ менеджеров.

А для флота России ГК Росатом всё также будет делать громоздкие и неприемистые ядерные силовые установки с ВВР. Например, для ледокола РИТМ-200 занимает объём по площади 6х6м и по высоте 12м, создавая мощность на валу гребного винта копеечную. Не говоря уже об атомных подводных лодках, в которых ядерная силовая установка занимает почти половину несущего давление погружения объёма корпуса. Экипаж находится «в обнимку с ядерным реактором», и вынужден следить и управлять множеством параметров. Тысяча штурвальчиков, это чтобы экипажу было не скучно?

Разве нельзя сегодня уйти от пароводяной технологии. Можно и нужно! Есть же технические решения [4], только чертить и рассчитывать надо, а это сегодняшние инженеры-конструкторы уже не могут. Научные руководители и консультанты просто обязаны, работая в России, помогать поднимать ВВП атомной отрасли, т.е. помогать Председателю Правительства РФ, а не тормозить своей референтностью развитие отрасли, рекомендуя строить и продавать за рубеж старые ВВРы, а по сути, загоняя атомпром в тупик [6].

В США для флота создают приемистые и безопасные ядерные силовые установки, и уже более года как отказались строить АЭС с PWR [5] – есть на то веские причины, есть ЗАКОН ОБ ИННОВАЦИЯХ И МОДЕРНИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ (НЕЙМА), запрещающий в АЭС применять старые технологии. Отказались от PWR не только из-за того, что проект оказался очень дорогим. Главное – ВВР может расплавиться, и за аварии страховые компании США не хотят платить. В Росси за все аварии на АЭС платит государство и народ, а не страховая компания из своих денег. Германия отказалась от ядерной энергетики, так у них уровень знаний среди молодёжи «ниже плинтуса», они попросту АЭС могут загнать в ядерную аварию, чего и боятся. Уж проще газом из России отапливаться, и выбрасывать в атмосферу СО₂.

Сегодня организация европейских энергопроизводителей, приехав на торжественную церемонию сертификации в Санкт-Петербург, признала флагманский российский проект атомной электростанции c «ВВЭР-ТОИ», см.  облик на рис.1 [2], соответствующим "Требованиям европейских эксплуатирующих организаций" European Utility Requirement (EUR).

Полученная от них «бумажка» совершенно не даёт никакой гарантии на то, что при определённых стечениях обстоятельств «ВВЭР-ТОИ» не расплавится также, как и реактор АЭС «Фукусима». И она, и Чернобыльская АЭС тоже имели аналогичные «бумажки». И что? Организация европейских энергопроизводителей, в частности, её руководители и эксперты, как физические лица, юридически ни за что не отвечают, тем более -  своими деньгами.

Даже первоочередные вопросы  обеспечения  конкурентоспособности  проекта  ВВЭР-ТОИ, связанные с сокращением физических объемов зданий и сооружений, повышением защиты от внешних воздействий и террористических угроз и другое, необходимое для продвижения проекта на экспорт, не решены. Выбор  в  качестве  основы  ВВЭР-ТОИ  проекта  Нововоронежской АЭС-2  определил  его  эволюционный  характер,  а  значит  и принципиальную  неспособность  конкурировать  с  революционными  зарубежными  проектами [6].  ВВЭР-ТОИ - это Тупик, Обманка, Имитация.

К характеристикам окупаемости АЭС [2] с ВВЭР-ТОИ (отечественная турбина):

Электрическая мощность, МВт (нетто) 2 х 1175

Капитальные затраты ,   1000$/кВт       3381 при 1$=31R, 2013 г;

                                                            2330 при 1$=62R, 2016 г.

Сравнение стоимости отечественных и зарубежных АЭС по курсу рубля в Центробанке России ошибочны. Надо производить сравнение по паритету покупательной способности (ППС) [7]. Реактор не окупаем.

Попробуем заглянуть за кулисы принятия  проектных решений для ВВЭР-ТОИ. Этот тип реактора, как и другие водо-водяные реакторы, инженерные решения которых были разработаны ещё в середине 50-х годов прошлого века, и в т.ч. в ОКБ «Гидропресс», обладает рядом врожденных и неустранимых негативных свойств. Перечислим их и кратко рассмотрим последствия скрытия этих негативных свойств ВВЭРа от управаляющей верхушки ГК «Росатом», которая рекомендовала Правительству РФ строить АЭС на базе этого реактора, т.е. строить АЭС по «ВВЭР-технологии». Это равносильно тому, что строить паровозы в век высокоскоростных магисралей.

Технология ВВЭР, в т.ч. проект ВВЭР-ТОИ, содержат следующие основные негативные свойства:

А. С позиции экономики и социальной сферы:

1.                  Дорогая АЭС, десятки километров труб и долгострой, чрезвычайно большие траты денег на строительство порождает коррупцию,  безнадежно затягивает возврат средств.

2.                  Не окупается даже за 50 лет эксплуатации, если учитывать расходы на утилизацию [18], низкий КПД паротурбинного цикла, поскольку работает на влажном паре.

3.                  АЭС с ВВЭР вносит весомый вклад в высокий тариф для физических лиц (т.е. для народа) за электроэнергию в сетях в размере 5р.56к.  за 1 кВт*час (напр. в западной части России), на Чукотке вообще больше чем 22 руб. за 1 кВт*час.

4.                  АЭС с ВВЭР может вырабатывать электроэнергию только в базовом режиме нагрузок, время разогрева и охлаждения блока исчисляется часами-сутками.

5.                  Корпус реактора должен выдерживать высокое давление теплоносителя и одновременно нейтронное облучение, в результате чего его сталь охрупчивается, что требует его отжига, но отжиг нельзя повторять бесконечно.

6.                  Реактор ВВЭР нуждается в ремонте по месту, в отжиге корпуса и техническом обслуживании, в трудоёмкой перегрузке ядерного топлива, его отстоя, хранения и перевозки, и охраны от терроистов.

7.                  Турбина работает на насыщенном паре и лопатки последних ступеней цилиндра низкого давления (ЦНД) подвергаются интенсивному абразивному износу каплями влаги, что заставляет для сохранения КПД и исключения поломки лопаток каждый ППР их заменять (ремонтировать наплавкой).

8.                  Большие траты денег на контейнмент, водородную безопасность и пр. без гарантий нерасплавления (не разрушения) самого реактора, как такового, при ядерной аварии.

9.                  Большие расходы на вывод из эксплуатации и утилизацию; «зелёной лужайки» не получится, требуются большие могильники и средства транспортировки чистых и радиоактивных отходов.

10.              Занята большая площадь земель под АЭС, десятки гектаров.

11.              Большие расходы на радиационную безопасность персонала, задействованного в утилизации содержимого контейнмента после возможной аварии.  Автоматизации и роботизации эти работы не поддаются.

12.              Сохраняется опасность радиационного загрязнения территории вокруг АЭС и по пути вывоза отработавшего ядерного топлива, и требуются дорогие контейнеры для его перевозки.

13.              Пустые траты снижают качество жизни народа, и увеличивает социальную напряженность в России, снижают ВВП.

 Б. С позиций безопасности:

1.      Скрытые неустранимые угрозы: кризис теплообмена, термодинамический кризис в щелях дистанционирующих твэлы решеток в тепловыделяющих сборках (ТВС).

2.      Активная зона с ядерным топливом может расплавиться даже при наличии внешних систем безопасности. Наличие контейнмента никак не влияет на возможность расплавления корпуса реактора, предполагают (но не гарантируют), что он не даст выходу радиации в окружающую среду.

3.      Желание снизить себестоимость электроэнергии за счет увеличения мощности реактора до 104 ... 107% снижает до нуля запас, препятствующий кризису теплообмена в активной зоне. Реактор расплавится при малейшем сбое или ошибки в управлении.

В. С позиций экологии:

1.      Большой локальный выброс в окружающую среду тепла (2/3 от тепловой мощности реактора) и влаги из градирен охлаждения конденсатора турбины.

2.      «Зелёная лужайка» никак не получится на месте АЭС, только будет крупный могильник, первый могильник может случиться для ВВЭР-2006 всего в 70 км от Питера.

3.      Контейнмент при ядерной аварии превратится в огромный могильник, который нельзя будет разобрать и со всем содержимым захоронить.

Г. С позиций продаж за рубеж:

1.      Поскольку международные договоры могут односторонне не выполняться (примеры такие есть, например, по ограничению ракет РСМД) то, покупатель АЭС имеет возможность оставлять у себя отходы ядерного топлива (ОЯТ) из ВВЭР, и выделять из него плутоний для военных целей для себя (Китай, Индия) или на продажу тому, кто больше заплатит. Т.е. может происходить нарушение соглашения о нераспространении ядерного оружия.

В статье [10/02/2020]  PRoAtom   «Путь к социальной катастрофе?» [8]. Вопрос  премьеру Правительства РФ  Мишустину Михаилу Владимировичу  «На  что правительство тратит наши деньги?» есть интересные комментарии:

Из комментариев. Re: Путь к социальной катастрофе?

От Гость на 10/02/2020: - «Самое большое воровство сейчас в ГК «Росатом». Под видом увеличения безопасности эксплуатации ВВЭР-1000...1300 МВт делают баснословное удорожание энергоблока. И деньги тратят без какого-либо учёта на вымышленные НИОКР и расчёты в обоснование заведомо не эффективного контейнмента (КАСКИ). Эта каска не защитит от радиоактивного заражения, она просто продлит время этой аварии до расплавления корпуса реактора - как на АЭС Фукусима. Деньги тратят, а авария всё равно произойдет! Безопасный атомный реактор не хотят делать! Почему? На авариях, возможно, больше списать денег получится?»

На Чернобыльской АЭС расход денег уже составил около $600 млрд до сегодняшнего дня [3], а на АЭС Фукусима – предполагают $200 млрд. Формально, только в России через 10 лет после катастрофы, ежегодные выплаты гражданам, ставшим инвалидами, и членам семей, потерявшим кормильцев, составляли 240 млн. долларов, и превысили всю ежегодную прибыль всех АЭС России (Иванов, Хамьянов, 1998) [3].

Теперь о последствиях неосведомленности о негативных свойств ВВЭРа от руководства ГК «Росатом», которе, в свою очередь, рекомендовало Правительству РФ строить АЭС на базе этого реактора.  Возможен вариант, когда 35 заказов, которые уже якобы есть на строительство АЭС с ВВЭР, будут отозваны, а договора расторгнуты. Экспорт атомной отрасли скатится к нулю, ВВП снизится. Вряд ли энергоблоки АЭС мощностью больше 1000 МВт сохранят мировой спрос. Почему Китай и  Индия строят их? Они ядерные державы, и строят они гигантские блоки, т.к., я предполагаю, им нужен дорогой плутоний больше, чем электроэнергия, тем более такая дорогая. 

Полагаю, в дальнейшем атомная энергия сохранит свои позиции в электроснабжении в виде атомных станций малой мощности (АСММ) в тех государствах, которые будут после кризиса развиваться быстрее других.  Деление атома это сегодня единственный мощный и компактный источник энергии, который можно сделать абсолютно безопасным в отличие от водо-водяных реакторов, которые сейчас предлагают для АСММ, практически все разработчики реакторов в Мире, в том числе и все, как один, КБ ГК «Росатом». Ветряки такую мощность не обеспечат.

Все негативные свойства АЭС с пароводяной технологией ВВЭР не могут быть даже теоретически устранены, и контейнмент (containment [kən'teɪnmənt], но в ГК «Росатом» уж жутко граммотные менеджеры пишут иногда контайнмент – система защитных оболочек, исключающая выход продуктов деления в окружающую среду) не устранит присущие ВВЭРам риски ядерных аварий. Они способны лишь продлить агонию после них. АЭС с многотонными контейнментами превратятся в радиоактивные могильники на сотни лет.

Технология ВВЭР кроме негативных свойств содержит более весомое свойство во внешней политике России, а именно, ВВЭР даёт возможности распространения компонентов ядерного оружия. В комментариях к моей статье [24/01/2020]  «Обращение к атомному  сообществу России и СНГ» имеются любопытные цитаты [9]:

От Гость на 31/01/2020: - «Любой реактор, тем более Гигаваттник, дает целый ядерный арсенал за пару месяцев. ВВЭР-1000 тепловой мощностью 3 ГВт производит за 2 месяца 29 килограмм мульти-изотопной смеси плутониев, в которой 239-го изотопа имеется 17 килограмм».

От Гость на 06/02/2020:- «Сегодня из плутония наполовину четного, можно сделать эффективный заряд из 3.5 кг. Это 8 Нагасаки из 29 кг».

Нужен принципиально новый подход к конструкции атомного электрогенератора (АЭ), у которого паритет покупательной способности (ППС) [7] будет значительно больше, чем у АЭС с ВВЭР, и у которого в принципе не может произойти расплавление активной зоны и выброс радиации в окружающую среду, и у которого все работы по его замене будут автоматизированы и не потребуется облучение рабочих, и из которого физически нельзя извлечь плутоний.

Сравнение стоимости любого продукта (товара, установки, АЭС), имеющего цену в любых валютах, нужно сравнивать с учетом ППС, а не в переводе по обменному курсу валют в банке [7]. И после выработки ресурса АЭ на его месте должна оставаться только «зелёная лужайка».

Сможет ли такой реактор для АЭС создать команда С.Л.Соловьёва из ВНИИАЭС ГК Росатом в сотрудничестве с ОКБМ им. Африкантова,  НИЦ «Курчатовский институт»,  НИКИЭТ им. Н.А. Доллежаля и Российской академией наук? Посмотрим! Пока ничего нового они не предложили, кроме того, что разделили деньги на продолжение модернизации водо-водяной технологии, за уже давно имеющиеся чертежи на реактор РИТМ-200М (ОКБМ) и на проект «Шельф» (НИКИЭТ).

С.Л.Соловьёв - Лауреат премии Ленинского комсомола в области науки и техники; входит состав «НАЦИОНАЛЬНОГО КОМИТЕТА РАН ПО ТЕПЛО- и МАССООБМЕНУ»; имеет почетный знак «За вклад в атомную энергетику» и почетный нагрудный знак «Академик Н.А.Доллежаль – создателю атомной техники». Будем надеяться, что его авторитет поможет ему собрать дееспособную команду специалистов. Сам он теплофизик, а не инженер-конструктор. Поручение генерального директора ГК Росатом А.Е.Лихачева он смог выполнить? (см. фото) ниже. Ваш ответ? Ответа нет.

В результате обсуждения инженерами-атомщиками и правок юриста получились в первом приближении следующие пункты нашей концепции атомного электрогенератора в 21-ом веке [9]:

1.      Атомный электрогенератор (АЭ) состоит из двух частей: атомного двигателя (АД) и электрогенератора, соединённых между собой по валу на единой платформе, и он отличается от атомной электрической станции (АЭС) более привлекательно в плане безопасности и бизнеса практически по всем параметрам: по габаритам, мощности, стоимости вырабатываемой электроэнергии, объёму строительных работ, времени возведения, КПД, не расплавлению и т.д.

2.      Электрогенератор не является радиационным объектом, и он не содержит радиоактивные элементы.

3.      Атомный двигатель содержит ядерные радиоактивные элементы, и он может быть заменён новым АД в автоматическом режиме манипуляторами без облучения рабочих.

4.      Конструкция АЭ должна основываться на протекающих в нём физических явлениях и процессах, на расчетах и экспериментах, однозначно доказывающих правильность придуманных технических решений реализации АЭ, а не на ранее разработанных международных (МАГАТЭ) и отечественных стандартах, регламентах и инструкциях от предшествующих атомных реакторов и АЭС.

5.      АД должен обладать абсолютной внутренне присущей ядерной безопасностью при работе, транспортировке, хранении на складе в заводской упаковке до 50 лет и перевалочных работах без дополнительных мер радиационной защиты.

6.      Абсолютная присущая ядерная безопасность АД, т.е. нерасплавление активной зоны и ядерного топлива в ней, обеспечено автоматическим извлечением ядерного топлива из компактной критичной формы в активной зоне в плоскую форму в специальный контейнер «гробик» с пропиткой свинцом и толщиной меньше длины свободного пробега нейтрона.

7.      Критерием извлечения ядерного топлива из активной зоны является предельная температура в активной зоне, т.е. прямой достоверный параметр (не косвенный, измеряемый электронным или расчетным способом).

8.      Категорически не брать в проект  АЭ старые (референтные), хоть и проверенные, технические решения, если они ухудшают технико-экономические характеристики задуманного изделия и делают его неконкурентным, и/или аварийно опасным.

9.      Требование референтности должно быть ограничено разумными уровнем, поскольку в ранге безусловного требования (хотя в документах МАГАТЭ этой безусловности в разделе обеспечения безопасности на самом деле нет) становится преградой для создания принципиально новых, экономически и социально выгодных технических решений.

10.  Изготовление АЭ производится на заводе-изготовителе, который несет юридическую ответственность за присущую внутреннюю безопасность и гарантийный ресурс АЭ, и обеспечивает обмен отработавшего свой срок эксплуатации АЭ на новый по принципу «ядерной батарейки» (ЯБ), т.е. завод постоянно загружен и осуществляет оборот АЭ.

11.  Покупатель не приобретает права на сам АЭ и его начинку (лизинг), а приобретает права только на электроэнергию, которую может выработать предоставленный ему АЭ в течение срока эксплуатации с текущей мощностью потребления не больше максимальной мощности предоставленной ему (покупателю) модели АЭ. Право собственности на АЭ и всю его начинку остаётся у завода-изготовителя.

12.  АД должен обладать внутренне присущей защитой от распространения в мире атомного оружия и ядерных элементов для изготовления атомного оружия, что реализуется принципом «ядерной батарейки», поскольку покупатель электроэнергии не имеет ни юридического права, и не имеет физической возможности, каким-либо образом вскрыть АД и изъять для себя отработанное или чистое ядерное топливо.

13.  Покупателю не требуется производить какие-либо работы с АЭ, иметь квалифицированный обслуживающий персонал, производить перегрузку, транспортировку, выдержку и хранение ядерного топлива, производить утилизацию установки, всё это делает завод-изготовитель.

14.  В плане сохранения экологии АЭ не должен сбрасывать в окружающую воздушную среду углекислый газ, другие газы и влагу, а также сбрасывать локально тепла больше 100 МВт в водную среду (п.4 ст. 60 Водного кодекса РФ [11]*). Размер сброса тепла в стратосферу и космос не имеет ограничения. На месте работы АЭ должна остаться только «зелёная лужайка» после завершения его эксплуатации.

15.  АЭ должен обладать возможностью работать автоматически (без участия человека) на суше при любой естественной температуре окружающего воздуха, а также под водой в водоёмах (реках, морях, океанах) в т.ч., и на больших глубинах, в приемистом режиме выработки электроэнергии (стоп – пуск), и в режиме слежения за нагрузкой.

16.  Технологическое и договорное усиление нераспространения ядерного оружия при использовании АЭ не должно требоваться.

* Примечание [11]. В настоящее время пункт 4 статьи 60 Водного кодекса РФ не допускает проектирования прямоточных систем технического водоснабжения. Данное ограничение противоречит основным положениям природоохранного законодательства в части применения к ТЭС и АЭС, поскольку почти ¾ энергоблоков АЭС во всем мире применяют системы технического водоснабжения с использованием прямоточных систем.

Конечно, возможна в дальнейшем доработка пунктов этой концепции. В технике, как и в политике, всё меняется. Только вот в технике изменения подтверждаются чертежами, схемами, расчетами и экспериментами ученых и инженеров, а не голословными заявлениями топ-менеджеров.

В данной статье в завершении изначально планировалось изложить из будущего учебника §6 - Пример конструирования  наземной электрогенерирующей  установки  для  жаркого  климата  на основе «Атомного двигателя Виноградова» и «Сухой градирни стратосферного выброса горячего воздуха».

Однако, поскольку, как  сообщает RosTender.info, по заказу ГК «Росатом» будет доработан и испытан технический проект реактора на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем БРЕСТ-ОД-300, и предложения от участников тендера принимают до 20 марта, а 26 марта выберут победителя, и только 2026 году [12] планируют начать строить реактор, возникла идея за это время выполнить переработку этого проекта в соответствии с вышеизложенными пунктами.

В  частности, предстоит доработать проект газлифтного зонда, активной зоны, блока отражателя, корпуса реакторного блока, пускового источника нейтронов и других частей реактора, а также провести расчет переходных процессов реактора при нормальной эксплуатации и отклонениях.

Для студентов участвовать в доработке реактора БРЕСТ-ОД-300 будет более полезно, нежели краткое изложение §6, поскольку этот реактор достаточно широко разрекламирован, и многие студенты уже делали по нему дипломные проекты. И кроме этого, 4 года назад, когда  начали проект создания безопасного атомного реактора, мы отталкивались именно от конструкции реактора БРЕСТ-ОД-300. И первым теплоносителем был жидкий свинец. И начинали мы с того, что досконально изучили проект, выявили все негативные и позитивные его свойства. Это уже потом мы отошли от свинца и применили в качестве теплоносителя и рабочего тела турбины СО₂ со сверхкритическим давлением [4]. В дальнейшем, возможно, попробуем ещё ионномодифицированный  теплоноситель, который ожидается, будет как минимум в 2 раза, лучше углекислого газа.

БРЕСТ-ОД-300 как звено замкнутого ядерного топливного цикла может быть применен, но не в ближайшее время. И реализовать этот проект следует поэтапно, пока время позволяет, а не «на коленке». Я понимаю нетерпение участников проекта: все мы уже не молоды, а хотелось бы при жизни увидеть свои идеи воплощенными в металле. Уверен, для проекта можно выбрать наилучшие технические решения на конкурсной основе. Стержневые твэлы в ТВС реактора в принципе не выдержат ни температурных напоров разогрева, ни скорости разогрева, ни механических напряжений от застывания и расплавления свинца. А резонансные циклические нагрузки на твэл при обтекании жидким свинцом вообще не изучены.

Конструкция реактора БРЕСТ-ОД-300 на сегодняшний день может быть достаточно легко доработана под выполнение выше изложенных пунктов концепции. Эффект от такой доработки будет превосходный: и в плане стоимости реактора и себестоимости электроэнергии, и в плане привлекательности серийного изготовления для замыкания ядерного цикла на всех площадках ядерных государств. Другими словами, реактор БРЕСТ-ОД-300 можно сделать таким, что он в будущем пойдет в серийное изготовление и на продажу за рубеж. И главное то, что этот реактор будет безопасным, а электроэнергия – дешевой. Безопасность будет гарантирована невозможностью ядерной аварии с расплавлением ядерного топлива в активной зоне. Ядерное топливо в предаварийной ситуации просто будет выбрасываться из активной зоны в «гробики», в которых оно будет расхолаживаться и застывать вместе со свинцом. Корзина активной зоны будет пустой.

Предлагаем нашему уважаемому научному руководителю программы «Прорыв» Е.О.Адамову сделать с помощью нашего коллектива инженеров, преподавателей, аспирантов и студентов доработку активной зоны реактора БРЕСТ-ОД-300. И выполнить её в соответствии с указанными выше пунктами концепции атомного электрогенератора в 21-ом веке.  Разработку конструкции активной зоны и соответствующие расчеты мы планируем довести до уровня доказательств, которые будут получены исходя из общей конструкции новой активной зоны и подтверждены расчетами работоспособности нового реактора с шаровыми тепловыделяющими сборками (ШТВС) вместо стержневых сборок. Условно назовём новый реактор БРЕСТ-Ш - ОД-300 (Ш – шаровые твэлы и шаровые ТВС). Примерная конструкция реактора Брест-Ш может выглядеть так, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Вариант конструкции реактора Брест-Ш.

Где: 1 - стальной корпус, 2 - активная зона реактора, 3 - опорная разгрузочная плита, 4 - контейнеры «гробики» для сброса ядерного топлива с пропиткой ЖМТ, 5 - перегородки, 6 - аппаратура ультразвукового управления, 7- блок управления, 8 - СУЗ, 9 – газовый клапан, 10 - канал СУЗ, 11 - теплообменник №1 для разогрева ЖМТ,  12 - газовая турбина, 13 - теплообменник №2 основной, 14 - компрессор рабочего тела, 15 – электродвигатель стартёра турбины, 16 – опорные кольца, ... 20 – МГД-ИЧ насос контура циркуляции ЖМТ, 21 – первый контур ЖМТ в теплообменнике №2.

После доработки проекта «Прорыв» с ядерным реактором «Брест-Ш» с шаровыми твэлами, который можно без опаски построить и в 25 км от Томска, и который действительно будет безопасным, откроется новая страница в энергетике. Россия создаёт первый в мире Perpetuum Mobile [15] мощностью 300 МВт – АЭС с замкнутым топливным циклом. Проект с говорящим названием «Прорыв» обещает энергию без опасности, без добычи урана и обходит конкурентов на десятилетия.... А после выработки его ресурса на его месте останется только «зелёная лужайка». Категория «безопасность» имеет человеческое лицо [19]. Культура безопасности  - это то, как мы работаем, когда за нами не наблюдают (Стэнли Дитс).

ВЫВОДЫ

1. В Конституцию РФ надо вносить пункт, что Россия является ядерной державой.

2. Законодательство России, которая является ядерной державой, должно быть дополнено пунктами персональной административной и уголовной ответственности за аварии на АЭС и других атомных объектах, в т.ч. на флоте,  всех лиц по вертикали управления ГК Росатом, начиная с генерального директора, и далее научных консультантов, председателей научно-технических советов, научных руководителей, директоров КБ и НИИ и их заместителей, главных конструкторов, экспертов, за предложенные ими научно-технические решения и результаты расчетов в обеспечение безопасности объектов, на которых, несмотря на это, аварии всё равно произошли.

3. Надо менять программу обучения инженеров, конструкторов, и гарантировать Конституцией РФ молодым специалистам трудоустройство и повышенную зарплату по контракту на первое время, далее отсев и сохранение лучших по их знаниям и способностям (а не по блату).

4. Для отрасли необходимо сделать доступным журнал «Атомная стратегия», сделать его таким как был по замыслу раньше журнал «Техника молодежи», обязательно обеспечить его финансирование по Федеральной программе образования инженеров-атомщиков или от ГК Росатом.

ЛИТЕРАТУРА:

1. [13/02/2020] PRoAtom «Надо ли это в Конституцию писать -  не уверен». Президент России Путин В.В.

2. «ТЕХНОЛОГИЯ ВВЭР – ТРЕНД НА ПОСТОЯННОЕ ПОВЫШЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ», презентация доклада. Авт. Соловьев С.Л. SSL 05-11-2019 Solovyi.pptx, http://www.vniiaes.ru/

3. Экология справочник. Стоимость Чернобыльской катастрофы в деньгах.

https://ru-ecology.info/index/

4. [03/09/2019] PRoAtom «Атомный двигатель Виноградова».

5. ЗАКОН ОБ ИННОВАЦИЯХ И МОДЕРНИЗАЦИИ В ОБЛАСТИ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГИИ (НЕЙМА). КОМИТЕТ СЕНАТА США ПО ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЕ И ОБЩЕСТВЕННЫМ РАБОТАМ.

6. [28/09/2012] PRoAtom «ВВЭР-ТОИ – Тупик,  Обманка,  Имитация». Б. И. Нигматулин, первый замдиректора ИПЭМ.

7. «Об одном распространённом экономическом  заблуждении». Б. И. Нигматулин.   Институт проблем энергетики, Москва, 2020.

8. [10/02/2020] PRoAtom   «Путь к социальной катастрофе?». Вопрос  премьеру Правительства РФ  Мишустину Михаилу Владимировичу:  На  что правительство тратит наши деньги?

9. [24/01/2020] PRoAtom - Обращение к атомному сообществу России и СНГ

10. Сайт Национального комитета по тепломассообмену. Состав. Россия.

http://www.nchmt.ru/z101730/htdocs/modules/sostav/member.php%20on%20l%20ine%2019

11. «Запрет применения прямоточных систем охлаждения избыточно жесток: эксперты». МОСКВА, 23 октября 2017, 12:17 — REGNUM. https://regnum.ru/

12. Реактор "БРЕСТ-300" начнёт работу не раньше 2026 года. Атомная энергия 2.0.

13. Росатом хочет отложить начало строительства реактора БРЕСТ-ОД-300 - Grand — КОНТ.

14. Эксперты_ Росатом обоснованно отложил постройку нового реактора БРЕСТ – РИА Новости, 16.01.2017.

15. Проект «Прорыв» – ядерный реактор «Брест-300», строящийся под Томском, откроет новую страницу в энергетике Земли – Новости РуАН.

16. Проект «Прорыв»_ кто построит ядерный реактор и сколько за это получит — Новости — Агентство ТВ-2 — актуальные новости в Томске сегодня.

17. Проект быстрого реактора БРЕСТ-ОД-300 доработают за 1,2 млрд руб. Атомная энергия 2.0.

18. [17/12/2019] PRoAtom - Сколько стоит закрыть АЭС и как захоронить ядерные отходы.

19. [30/12/2019] PRoAtom - Категория «безопасность» имеет человеческое лицо.