Директор Белоярской АЭС Иван Сидоров: «БН-1200М будет работать на МОКС-топливе»

К 30-летию «Росэнергоатома» продолжаем серию публикаций о работе российских АЭС. Чем уникальна атомная станция с реакторами на быстрых нейтронах, какую роль она играет в замыкании ядерного топливного цикла и когда здесь ждут новый реактор БН-1200М, рассказывает директор Белоярской АЭС Иван Сидоров.

— В чем главное отличие Белоярской станции от других предприятий концерна?

— На нашей станции нет серийных энергоблоков.

В апреле 1964 года был пущен первый энергоблок с графито-водным канальным реактором АМБ-100, и это был первый не оружейный и не исследовательский, а промышленный реактор — тот самый мирный атом, который призван давать свет и тепло в наши города.

Этот реактор, как и следующий за ним АМБ-200, внес большой вклад в становление технологий атомной энергетики. На них отрабатывались различные виды топлива и конструкционных материалов, компоновочные схемы и технические решения, эксплуатационные режимы.

Следующий — третий энергоблок — был уже совсем другим. БН-600, атомный реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем, пущен в 1980 году. Сегодня мы единственная в мире станция, которая освоила такой тип реакторов. Сейчас реакторами на быстрых нейтронах занимаются почти все страны Ядерного клуба, но только Россия прошла такой длинный путь от исследований 1950-х годов до их промышленного применения в течение уже более 40 лет.

И наконец, четвертый энергоблок, БН-800, построен через 35 лет после предшественника. Понятно, что за этот период ситуация настолько изменилась, что начинать приходилось практически с нуля. Ни один год в истории Белоярской АЭС нельзя назвать простым. Но даже в самые сложные времена станция работала не на выживание, а на прогресс, на будущее атомных технологий.

— Почему быстрые натриевые реакторы нужны миру?

— По своим конструкционно-технологическим особенностям реакторы БН обладают целым рядом преимуществ, главное из которых — свойство «внутренней самозащищенности». В случае превышения допустимых параметров работы ядерная реакция в БН затухает сама, реактор самозаглушается без участия автоматики и человека, просто по физическим законам.

Давление в корпусе реакторов лишь немного выше атмосферного, что снижает нагрузку на конструкцию. Большая теплоемкость и большой температурный запас у теплоносителя, жидкого натрия, исключают возможность перегрева и закипания.

Кроме этого, в БН-600 и особенно в БН-800 воплощены все возможные системы безопасности, работающие в силу законов природы, которые невозможно отключить. Среди них система противоаварийного расхолаживания реактора путем естественной циркуляции воздуха через теплообменники: тяга атмосферного воздуха, отводящего тепло, образуется без применения насосов, как в русской печке. Или, например, система противоаварийной защиты на основе стержней, «плавающих» в потоке натрия. В случае остановки насосов, например, в результате обесточивания, стержни под действием естественной силы тяжести опускаются в активную зону и останавливают реактор.

В целом система безопасности на реакторах БН такова, что его гораздо проще остановить, чем запустить.

— Быстрые реакторы на английском языке называются «бридеры» — размножители. Почему?

— Потому что быстрый реактор способен нарабатывать топливо для самого себя. Грубая, но понятная аналогия: закладываем в топку три полена, а после сгорания достаем из печи четыре новых. Полученное в результате топливо можно использовать бесконечное количество раз, нужна лишь небольшая добавка. Конечно, это невозможно внутри отдельно взятой атомной станции, в круг производства включены тепловые АЭС, завод по переработке отработанного топлива, завод по производству топлива — все это вместе называется замкнутым ядерным топливным циклом.

— Через всю историю человечества проходит мечта о вечном двигателе. Замкнутый ядерный топливный цикл — максимальное приближение к этой мечте?

— Замкнутый ядерный цикл в будущем позволит многократно расширить топливную базу атомной энергетики, вовлечь в работу изотоп урана-238, обеспечить повторное использование ядерного топлива и минимизировать радиоактивные отходы. В быстрых реакторах выгорает 11 % от загруженного в них ядерного топлива, а в тепловых еще меньше. Задумайтесь, остается 89 % топлива, и это не отходы. Его называют отработавшим ядерным топливом, но недавно появился еще один термин — облученное ядерное топливо. Оно имеет определенную радиоактивность, но его возможно снова вовлечь в процесс.

Кроме атомных станций, есть еще обогатительные заводы, на которых существуют запасы урана-238, который не был задействован в топливной цепочке. И это тоже не отходы, потому что и их возможно вовлечь в процесс производства. За всю историю атомного проекта накоплено большое количество плутония-239, и его тоже можно и нужно использовать в производстве ядерного топлива, особенно если учесть, что сейчас его в природе вообще не существует, а наработать можно только в реакторах. И важную роль в замыкании топливного цикла сыграет Белоярская АЭС. Уже сейчас мы загружаем в БН-800 только МОКС-топливо — уже побывавшее в реакторе, а не свежее сырье.

— Следующий быстрый реактор БН-1200М тоже будет работать на МОКС-топливе?

— БН-1200М изначально будет работать на МОКС-топливе. Сегодня в госкорпорации «Росатом» утвержден проект «дорожной карты» по подготовке к сооружению БН-1200М именно на Белоярской АЭС. В соответствии с ней в 2026 году должна быть утверждена проектная документация нового блока и получено разрешение на строительство.

Мы начали разговор с того, что на Белоярской АЭС нет ни одного серийного энергоблока, то есть нет чужого опыта, которым можно воспользоваться. Но вот в случае с БН-1200М нам поможет собственный опыт — этот энергоблок воплотит все лучшие наработки и БН-600, и БН-800. И, наконец, надо добавить, что решение нестандартных задач для сотрудников Белоярской АЭС давно стало рабочим процессом. Все, что делается на Белоярской АЭС, делается впервые.

— В этом году концерн отмечает тридцатилетие. Что для вас значит эта дата?

— Консолидация всех АЭС не только сохранила атомную энергетику страны, но позволила ей стать одной из крупнейших энергетических компаний мира. Сегодня мы производим треть электроэнергии в европейской части России и ежегодно наращиваем объемы выработки. Многолетний опыт, уникальные специалисты и преданность делу позволяют нам создавать новые энергоблоки, переходить на замкнутый ядерный топливный цикл и вместе повышать надежность работы наших станций АЭС.