Опыт нескольких десятилетийКонструкция реактора БН-600 разработана на основе успешного опыта эксплуатации экспериментальных реакторов на быстрых нейтронах.
В 1942 году под руководством ученого-атомщика Энрико Ферми (рисунок 12) в США был запущен первый в мире ядерный реактор, работавший на медленных нейтронах. Скорее всего, уже тогда выдающийся ученый задумывался о перспективности использования быстрых реакторов.
Именно Ферми предложил развивать энергетику на основе реакторов на быстрых нейтронах. По его предположению такие устройства могли производить топлива больше, чем они потребляли, что открывало путь к новой энергетике с практически неисчерпаемыми ресурсами. Свои расчеты он представил на совещании «Обсуждение проблемы воспроизводства», состоявшемся в США 26 апреля 1944 года.
С этого момента началась активная работа по созданию экспериментального американского бридера.
Если не считать установку CLEMENTINE (1946), то первый демонстрационный реактор на быстрых нейтронах EBR-I был запущен 20 декабря 1951 года в Айдахо (США). Теплоносителем в нем служила смесь натрия и калия. В 1963 году на смену ему пришел EBR-II, эксперименты на котором позволили продемонстрировать возможность замыкания ядерного
топливного цикла и расширенного воспроизводства плутония-239 вместо добычи урана из недр земли.
Конечно, эти устройства обладали чрезвычайно низкой мощностью, поскольку перед ними стояли другие задачи: отработка технических решений для создания более мощных
реакторов. Тот же самый подход использовался и в других странах
В 1955 году первый исследовательский быстрый реактор нулевой мощности
(при его работе тепло практически не выделялось) был запущен в СССР – в Физико- энергетическом институте (г. Обнинск) под руководством А.И. Лейпунского (рисунок 13). В том же институте двумя годами позже запустили исследовательский реактор БР-2 с ртутным теплоносителем. В 1954-
1955 годах реакторы ZEUS и ZEPHYR были опробованы в Великобритании.
Быстрый французский реактор RAPSODIE заработал в 1967, а японский JOYO – в 1977 году.
Таким образом, ведущие державы подключились к развитию этой многообещающей технологии.
Что же произошло потом? По какой причине исследовательские программы в области развития бы строй энергетики были свернуты?
Многие считают, что свою роль сыграли аварии на исследовательских и энергетических реакторах. Например, в том же США интерес к бридерам упал после аварии на реакторе «Fermi-I» с расплавлением активной зоны (1966). В 1995 году из-за разлива натрия из второго контура был остановлен реактор MONJU (Япония). Частые технические проблемы и аварии на французских быстрых реакторах Phenix и Superphenix привели к их закрытию в 2009 и 1997 годах соответственно.
Эти реакторы были довольно мощными: электрическая мощность Phenix составляла 250 мегаватт, а Superphenix – 1200 мегаватт.
Французским специалистам было особенно обидно, что эти мощные установки имели статус исследовательских! Но они и не могли быть надежными источниками электроэнергии.
И вот еще один наглядный пример – в Германии установка с быстрым реактором SNR- 300 была построена еще в 1985 году, но так до сих пор и не запущена.
Надо сказать, любая технология в начале своего развития обрастает целым ворохом проблем, которые постепенно решаются по мере накопления опыта. Неужели зарубежные специалисты испугались и опустили руки?
Конечно, это не так.
Просто стало ясно, что при дешевом уране (а тогда его было довольно легко добывать, и месторождения были еще достаточно богаты) развивать дорогую и проблемную технологию явно преждевременно.
Сейчас, осознав свою ошибку, ведущие государства пытаются наверстать отставание от России в «быстрой энергетике», в области которой наша страна является признанным мировым лидером.
Советские ученые и специалисты не отказались от сложных и дорогостоящих разработок. В частности, это было связано с плановым характером экономики, которая не требовала от проекта быстрого внедрения и конкурентоспособности.
Трудно сказать, хорошо это или плохо, но сегодня, благодаря накопленному опыту, наша страна может стать одним из лидеров на мировом рынке «быстрых технологий».
yaplakal.com