На развитие двухкомпонентной энергетики выделили 64 млрд рублей до 2024 года

Создание технологий замыкания ядерного топливного цикла на базе быстрых реакторов — одна из ключевых задач комплексной программы «Развитие техники, технологий и научных исследований в области использования атомной энергии в РФ на период до 2024 года» (РТТН). Решать ее начали в рамках отраслевого проекта «Прорыв» в 2012 году. С чем выходят на старт РТТН разработчики и чего должны достичь за четыре года, рассказал руководитель проектного направления «Прорыв» спецпредставитель «Росатома» по международным и научно-техническим проектам Вячеслав Першуков.

— На старте проекта «Прорыв» итоги первого этапа формирования ядерной энергетики с замкнутым ЯТЦ на базе быстрых реакторов планировали подвести в 2020 году. Каковы главные результаты проекта на сегодняшний день?

— Напомню, что согласно федеральной целевой программе «Ядерные энерготехнологии нового поколения…» кроме задачи по разработке и сооружению реакторов на быстрых нейтронах с замкнутым ЯТЦ выполнялся комплекс исследований новых способов использования энергии атомного ядра, были проведены реконструкция и техническое перевооружение объектов инфраструктуры фундаментальной науки и техники.

В конце 2018 года ФЦП была досрочно завершена. «Росатом» полностью выполнил свои обязательства перед государством как по проектному направлению «Прорыв», так и по другим проектам, входящим в программу.

В части проекта «Прорыв» один из важнейших результатов — создание инновационного смешанного нитридного уран-плутониевого топлива, которое является ключевым элементом при переходе к замыканию ядерного топливного цикла и демонстрации преимуществ новой технологической платформы. Мы приступили к промышленному строительству модуля фабрикации и рефабрикации плотного нитридного топлива (МФР).

В рамках выполнения комплексной программы расчетно-экспериментального обоснования нитридного топлива завершено облучение десятков топливных сборок, более 1 тыс. твэлов, достигнут устойчивый положительный результат по уровню выгорания — 6–7%, что достаточно для обоснования стартовой загрузки реактора БРЕСТ-ОД-300. Цель — 12%, и исследования, выполненные в рамках ФЦП, показали реалистичность ее достижения. Модуль фабрикации рассчитываем запустить в 2023-м. В прошлом году на площадку пришел новый подрядчик — концерн «Титан-2».

— И как, справляется?

— Да, пока справляется. Возведение конструкций МФР практически закончилось, идет монтаж оборудования.

В 2020 году на площадке СХК начаты работы подготовительного периода по строительству энергоблока с инновационной реакторной установкой на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем БРЕСТ-ОД-300. Специалисты санкт-петербургского «Атомпроекта» выполнили и защитили в Главгосэкспертизе проектную документацию и подготовили рабочую документацию для «Титана-2» в обеспечение строительства на 2020–2021 годы. В 2020-м заключены договоры на поставку основного оборудования РУ БРЕСТ длинноциклового изготовления. Сейчас ждем лицензию Ростехнадзора для начала полномасштабного строительства этого уникального реактора. В 2026 году должны обеспечить его физпуск.

— Есть новости от Ростехнадзора? Очень долго тянется согласование проекта реакторной установки с надзорным органом.

— При разработке инновационного реактора четвертого поколения было предложено множество новых решений, которые никто в мире еще не апробировал. Специалистам, не участвовавшим в разработке, трудно сразу убедиться в работоспособности этих решений. Ну, вот вы журналист. Легко вам будет перейти в новое издание? А давайте вы еще и на китайском будете писать! Сложно? Вот и специалистам Ростехнадзора сложно. Не все наши решения можно проверить на испытательных стендах. Сейчас мы договорились с регулятором, что многие вопросы будут подтверждаться в период строительства, а какие-то в ходе эксплуатации. Для этого формируется и утверждается вместе с Ростехнадзором программа дополнительных исследований, и это нормально. Ведь конечной общей задачей является подтверждение и гарантированность безопасной работы инновационного реактора.

— Когда наступит критический срок для получения лицензии, чтобы успеть достроить БРЕСТ-300 к 2026 году?

— Никаких ограничений у нас нет. Подготовительные работы «Титан-2» заканчивает, а потом можно строить градирни, дороги и другие объекты, не связанные с ядерным островом. Все привыкли начинать именно с ядерного острова, как ключевого элемента атомной станции. А если пойти с другой стороны: сделать всю инфраструктуру, а потом заняться ядром? Так в России не привыкли работать, но мы считаем, что в данном случае такой подход оправдан.

Главное достоинство ФЦП в том, что Россия начала создание технологической платформы атомной отрасли на базе быстрых реакторов. В мире никто на это не отважился. Все кончалось бумагой, концептами. А мы взяли и сказали: будет замкнутый ядерный топливный цикл на базе реакторов на быстрых нейтронах. Да, нам трудно. Но уже видно, что мы не ошиблись, что движемся в нужном и правильном направлении. И уже принята комплексная программа РТТН, которая позволит завершить то, что мы начали в рамках ФЦП.

— Какие работы по «Прорыву» вошли в комплексную программу?

— В комплексной программе есть раздел «Двухкомпонентная атомная энергетика». В него вошли работы по развитию технологии ВВЭР и по быстрой тематике. Вторая часть программы — фактически весь «Прорыв». Во-первых, нам поручено достроить МФР и завершить ключевые работы по двум другим объектам ОДЭК: реактору БРЕСТ-300 и модулю переработки ОЯТ.

Во-вторых, доработать проект быстрого натриевого реактора БН-1200. В последние годы конструкторы-разработчики вместе с проектировщиками предложили 12 новых технических решений, которые существенно изменили облик проектной и конструкторской документации. В частности, мы переориентировали БН-1200 с МОКС на СНУП-топливо, чтобы получить равновесную активную зону, перешли к интегральной компоновке. Проект становится конкурентоспособным. Но впереди еще ряд НИОКР. Решение по строительству первого в мире коммерческого быстрого реактора с натриевым теплоносителем может быть принято «Росатомом» в 2021 году. Для этого нужно показать экономическую целесообразность сооружения реактора, найти площадку у себя или в другой стране.

Третья задача — проектирование промышленного энергокомплекса (ПЭК) с быстрыми реакторами более высокой мощности, чем существующие и строящиеся. Мы хотим в этом проекте реализовать принцип пристанционного ядерного топливного цикла: вся ядерная инфраструктура — на одной площадке. В одном месте мы фабрикуем топливо, получаем электроэнергию и перерабатываем ОЯТ.

— Ученые еще не решили вопрос с минорными актинидами — самыми долгоживущими отходами ядерной энергетики.

— Мы продолжаем разрабатывать технологии их трансмутации, гомогенного смешения для получения нового топлива и дожигания в быстром спектре. Есть определенные успехи, но работы еще много. В рамках «Прорыва» разработана технология вовлечения минорных актинидов в топливный цикл в составе плотного нитрида, которая в настоящее время проходит стадию реакторных испытаний.

— А как вам идея жидкосолевого реактора-дожигателя?

— Замечательная идея. Вы когда-нибудь были вблизи жерла вулкана или возле металлургической печи с расплавленным металлом? ЖСР — это по сути жерло вулкана. Там ядерное топливо находится в расплавленном состоянии. Очень эффективно. Но в первую очередь надо обосновать безопасность системы, когда мы ликвидировали четыре барьера безопасности, удерживающих распространение радиоактивных материалов и специально созданных в рамках технологии ВВЭР. В рамках проектного направления «Прорыва» технологию ЖСР мы даже не рассматриваем пока — рано, но стараемся активно помогать коллегам в создании такой технологии.

— Какое финансирование предусмотрено на вашу часть работ по РТТН?

— На первоочередные работы по развитию двухкомпонентной энергетики до 2024 года в рамках РТТН утверждено финансирование в размере 64 млрд рублей.

Перед нами поставили задачу сформировать международные альянсы. Мы создаем двухкомпонентную атомную энергетику не только для себя, но и для всего мира. Пора вовлекать в проект партнеров, которые готовы разделять с нами риски и вносить свой вклад, финансовый либо технологический. С Китаем мы уже работаем. Быстрые технологии также развивают Южная Корея, Япония, Франция.

— Вы курируете не только проект «Прорыв», но и международные ядерные проекты, в которых участвует «Росатом». Поделитесь последними новостями со строек термоядерного реактора ИТЭР и ускорительного комплекса ФАИР.

— На площадке сооружения ИТЭР идет сборка реактора. Со всех сторон во Францию везут элементы установки. На ноябрь 2020 года, согласно отчету ИТЭР, проект выполнен на 45–47%. Это колоссальный успех. В Дармштадте завершены земляные работы и бетонирование основания тоннеля Большого кольцевого ускорителя SIS 100 — ключевого компонента ФАИР. Строительно-монтажные работы по сооружению тоннеля планируется завершить в этом году. Более детально по этим мегасайенс-проектам нужно проводить отдельное интервью и рассказывать об успехах как физиков из России, так и со всего мира. Надеюсь, мы поговорим на эту тему.