«Атомный эксперт». Распланировать атомное будущее Простой вопрос: «Какой должна быть атомная энергетика будущего?» — всегда вызывает в кругах атомщиков жаркие дискуссии. Однозначного ответа вы не услышите — ​его не существует. Но в споре, как известно, рождается истина. Весь спектр ядерных технологий обсудили на VI Международной научно-­технологической конференции «Инновационные проекты и технологии ядерной энергетики», прошедшей в ноябре в Научно-­исследовательском и конструкторском институте энерготехники им. Н. А. Доллежаля (АО «НИКИЭТ»).Несколько проектных направлений Росатома можно назвать ключевыми для энергетики будущего: это новые версии ВВЭР, быстрые реакторы и термоядерный синтез. Важность этих направлений подчеркивает интерес к ним зарубежных коллег. Научный руководитель проектного направления «Прорыв» Евгений Адамов уверен: замкнутый ядерный топливный цикл с быстрыми реакторами — ​"вторая нога" мировой атомной индустрии, без которой ее дальнейшее развитие невозможно. Глобальная ядерная отрасль находится на переломном моменте существования. Если на 1990‑е годы пришелся пик выработки атомной энергии — ​почти 18 % в общемировом энергобалансе, — ​то сейчас доля АЭС в мире упала почти вдвое — ​до 10 %. Однако без атома глобальный энергопереход, о котором сейчас так много говорят, невозможен, уверен Е. Адамов. Показателен пример Германии: в 2011 году, когда страна решила отказаться от атомной энергетики в пользу ВИЭ, киловатт-час для потребителя стоил 11 евроцентов. Власти обещали, что с переходом на ВИЭ цена снизится до 6 евроцентов. Однако в 2023 году стоимость киловатт-часа составила 30 евроцентов. «Сейчас во всем мире созрело понимание того, что „зеленая“ энергия — ​это атомная энергия. Ее развитие возможно только при замыкании ЯТЦ», — ​говорит Е. Адамов. Быстрые технологии стремятся развивать все ведущие ядерные державы. Россия — ​в лидерах, но Китай дышит нам в спину. С 2010 года здесь работает быстрый натриевый реактор CEFR, строятся два демонстрационных быстрых натриевых реактора CFR‑600. О свинцовых технологиях Поднебесная тоже не забывает. Представитель Международной академии физики нейтронов (FDS) Китая Чао Лю в своем выступлении рассказал о серии реакторов CLEAR. Он напомнил: Китай стремится достичь пика выбросов к 2030 году и к 2060‑му стать углеродонейтральным. «Атомная энергетика играет в Китае очень важную роль. Наша страна поддерживает разработку передовых энергетических систем, в том числе в соответствии с планами создаются реакторы со свинцовым теплоносителем», — ​подчеркнул Чао Лю. FDS возглавляет работы по свинцовым реакторам. Начиналось все со сборки нулевой мощности CLEAR‑0 с теплоносителем свинец-висмут и топливом на диоксиде урана. Первый этап ее строительства завершился в 2017 году. Сейчас в разработке три проекта: CLEAR‑400, CLEAR-A и CLEAR-M. CLEAR-M (China Lead-based mini reactor) — ​малый модульный реактор, он может использоваться для плавучих станций и для электроснабжения удаленных областей. Планируемая тепловая мощность — ​35 МВт, электрическая — ​14 МВт. Топливо — ​UO2, обогащенный до 18,5 %, теплоноситель — ​свинец. В CLEAR‑400 также планируется использовать диоксидное топливо с обогащением до 19,75 %. Этот реактор будет помощнее: 400 МВт (т) и 150 МВт (э). CLEAR-A (A — advanced) — ​концептуально новый проект: усовершенствованный подкритический свинцовый реактор с внешним источником нейтронов. В качестве подпитки к топливу планируется использовать обедненный уран и торий. Для апробации технологии будет создан аппарат мощностью 10 МВт, в случае успеха построят CLEAR-A мощностью 100 и 1000 МВт. Для отработки ключевых компонентов, материалов и топлива была создана многофункциональная экспериментальная свинцово-­висмутовая петля KYLIN-II. Продолжительность испытаний на ней составила более 40 тыс. часов. Также действуют три испытательные установки. CLEAR-V используется для цифрового комплексного моделирования. CLEAR-S — ​стенд мощностью 2,5 МВт для инженерной валидации (в частности, для проведения теплогидравлических испытаний), загрузка по свинцу-висмуту — ​240 тонн. На CLEAR‑0 проводятся испытания в области нейтронной физики, в частности, валидация метода нейтронного анализа и кодов. Особенность установки — ​она может работать как в критическом, так и в подкритическом режиме. «Мы уверены, что реакторы со свинцовым теплоносителем будут играть важную роль в энергетике будущего», — ​заключил Чао Лю. Генеральный конструктор «Прорыва» Вадим Лемехов рассказал о статусе работ по проекту БРЕСТ-ОД‑300. Он напомнил о пяти уровнях глубокоэшелонированной защиты инновационного свинцового реактора: от надежной упаковки топливной таблетки до герметичного ограждения реакторной установки (в будущем появится возможность снизить требования к герметичному ограждению благодаря свой­ствам теплоносителя, топлива, конструкторским решениям). Среди ключевых результатов НИОКР 2022−2023 годов В. Лемехов выделил три. Во-первых, работы по СНУП-топливу: определение максимальной среднерадиальной энтальпии, подтверждение запаса до максимального проектного предела твэлов при реактивностных авариях, а также испытания по падению полномасштабной ТВС — ​вся кассета сохраняет герметичность. Во-вторых, успешно прошли испытания вибрационной модели парогенератора. В-третьих, в конце прошлого года в Северске заработал стенд для испытаний опытного образца главного циркуляционного насосного агрегата (ГЦНА). «Думаю, что на данный момент это самый масштабный испытательный стенд со свинцовым теплоносителем в мире», — ​заключил В. Лемехов. Полный материал читайте в «Атомном эксперте». https://clck.ru/38ViKU