Atomic-Energy.ru

Александр Бычков: «Главное – безопасность во всех аспектах»

13 сентября 2012
Бычков Александр Викторович, заместитель генерального директора, директор Департамента атомной энергетики МАГАТЭ

Замыкание ядерного топливного цикла как одна из основных тенденций развития мировой атомной энергетики постоянно находится под пристальным вниманием МАГАТЭ. Подходы агентства учитывают как технологические, так и политические аспекты этого процесса. Гость нашего журнала – заместитель генерального директора, директор Департамента атомной энергетики МАГАТЭ Александр Бычков.

– Александр Викторович, насколько важно в современных условиях решение проблем замыкания ядерного топливного цикла? Для каких стран это наиболее актуально и почему?

– Этот вопрос имеет очень большое значение, поскольку при замыкании ядерного топливного цикла решаются две важнейшие задачи. В современных реакторах на тепловых нейтронах мы используем лишь небольшую часть ресурсов природного урана, а замыкание ЯТЦ на основе технологии быстрых реакторов позволит более эффективно использовать и уменьшит объем уранового сырья, необходимый для атомной энергетики. Кроме того, снизится количество радиотоксичных отходов, которые требуют длительного хранения и захоронения. При рецикле топлива появляется возможность использовать плутоний, а с применением инновационных технологий – также и утилизировать минорные актиниды (нептуний, америций, кюрий). За счет этого радиотоксичность образующихся при переработке РАО, по сравнению с исходным ОЯТ, резко снижается.

Однако сегодня замыкание ЯТЦ актуально далеко не для всех государств, развивающих атомную энергетику. В первую очередь потому, что переработка ОЯТ всегда ассоциируется с технологиями двойного применения – ведь любой химический процесс, которому подвергается ОЯТ, приводит к выделению чистого плутония. Это большая политическая проблема: помочь определиться, в каких государствах развивать данные технологии, а в каких это делать нецелесообразно. Поэтому в настоящее время в качестве возможных векторов развития отрасли рассматриваются и замкнутый, и открытый топливные циклы, а также ЯТЦ с однократным рециклом (например, использование МОКС-топлива в реакторах на тепловых нейтронах).

Тем не менее, при переходе на инновационные технологии, связанные с реакторами на быстрых нейтронах, замыкание ЯТЦ станет непосредственной технологической потребностью, поскольку рецикл топлива наиболее эффективно осуществляется именно с использованием данного типа реакторов.

В силу сказанного различные страны подходят к замыканию ЯТЦ по-разному. Так, Россия, Франция, Япония, Китай и Индия исходят из того, что переработка ОЯТ необходима. Политика США, где в течение длительного времени занимались подготовкой к захоронению ОЯТ, также меняется в сторону замыкания топливного цикла. А для стран-новичков в атомной энергетике этот вопрос пока не стоит: для них более актуален вывоз ОЯТ в страну, где это топливо было произведено, или его надежное безопасное хранение.

– Какие принципы должны быть положены в основу замкнутого ЯТЦ? Что предпринимает МАГАТЭ для их реализации?

– В основу замкнутого топливного цикла должны быть положены, во-первых, технологические принципы: максимальное использование тех ресурсов, которые остаются в ОЯТ, и уменьшение доли долгоживущих продуктов деления и минорных актинидов в отходах после переработки. Во-вторых, необходимо обеспечить нераспространение ядерных материалов, которые могут быть использованы при изготовлении ядерного оружия (высокообогащенного урана и плутония) – это технолого-политический принцип.

Как правило, над заводами по переработке ОЯТ осуществляется международный контроль МАГАТЭ. Агентство также активно занимается сбором, анализом и распространением передового опыта в области замкнутого топливного цикла. В частности, в поле нашего зрения постоянно находится разработка ядерных технологий, защищенных от распространения – или хотя бы с более высоким уровнем защищенности по сравнению с технологиями гидрометаллургической переработки ОЯТ, использующимися сегодня во Франции, России, Японии и Индии.

– Выделите наиболее передовые технические решения, которые могут быть применены для решения этого вопроса.

– Для решения упомянутых мною проблем можно совершенствовать существующие технологии. Например, на вводимом в эксплуатацию японском заводе «Роккашо-Мура» будет использоваться традиционная гидрометаллургическая технология, однако производиться – не диоксид плутония, а смесь диоксида урана и диоксида плутония, предназначенная для изготовления МОКС-топлива.

Это исключает присутствие чистого плутония в технологическом цикле, но я, как технолог, считаю такое решение половинчатым. Сейчас уже существуют проверенные технологии, позволяющие осуществить рецикл плутония и минорных актинидов без отделения их от урана, и, при этом, в высокорадиоактивном состоянии – за счет остатка продуктов деления и радиоактивных примесей. Это высокотемпературные процессы, например, пирохимическая переработка ОЯТ в расплавленных солях. Она дает возможность весьма просто контролировать перемещение продуктов переработки ОЯТ и в десятки и сотни раз снизить вероятность их несанкционированного использования. Однако такая технология требует исключительно дистанционных условий реализации и надежной радиационной защиты всего процесса рецикла топлива. Такие технологии в основном применимы для топлива быстрых реакторов, но могут быть использованы для извлечения плутония и минорных актинидов из топлива реакторов на тепловых нейтронах с последующим рециклом в ЯТЦ быстрых реакторов.

Кроме того, есть другие интересные технологические проработки, пока еще экономически не совсем обоснованные. Это, в частности, прямое использование ОЯТ легководных реакторов в качестве топлива реакторов на тяжелой воде. В разработку этого процесса вложили много сил ученые Южной Кореи с помощью специалистов США и Канады. Данная технология также помогла бы решить проблему замыкания топливного цикла.

Но такие технические решения пока приемлемы только для государств с очень высоким уровнем развития атомной энергетики и контроля ядерных материалов. Для стран-новичков или государств с одной-двумя АЭС без реализации замкнутого ЯТЦ такой путь не совсем возможен.

– Какова роль проекта ИНПРО в развитии подходов к замыканию ЯТЦ? На какой стадии сейчас этот проект?

– Сегодня ИНПРО расширяет круг участников и постепенно становится «зонтиком» для ряда крупных проектов, связанных с перспективной атомной энергетикой.

Так, недавно завершившийся проект GAINS продемонстрировал возможность оценки различных стратегических подходов и сценариев развития атомной энергетики для разных стран. Самый простой сценарий предполагает, что в стране имеются несколько реакторов, а государства с более развитой атомной энергетикой поставляют ей топливо и забирают ОЯТ на переработку с возвратом или без возврата образующихся отходов. Вторая группа стран в состоянии производить урановое топливо для собственных нужд и на продажу или, по крайней мере, заниматься вопросами хранения либо захоронения ОЯТ. Страны третьей группы развивают более полный топливный цикл: они перерабатывают ОЯТ, чтобы использовать полученный плутоний либо для производства МОКС-топлива с возможным возвратом в первые две группы стран для легководных реакторов с одноразовым рециклом, либо в «быстрой» атомной энергетике, которая в этом случае будет доступной для стран второй и третьей групп. Конечно, чтобы реализовывать такой стратегический подход, необходимо изменение законодательных и политических укладов. Тем не менее, подобная тенденция может развиваться и в будущем реализоваться.

В рамках другого проекта делается попытка оценки стратегического направления развития отрасли, как для отдельных стран, так и для регионов и даже для мира в целом. Есть проекты и по более узким вопросам, например, анализу перспективных технологий переработки топлива с точки зрения устойчивости к распространению. Проводится «диалог-форум», в рамках которого страны-новички могут ознакомиться и оценить возможность внедрения не только современных реакторов, которые сегодня продают крупнейшие ядерные поставщики, но и инновационных технологий. На мой взгляд, это один из важнейших результатов ИНПРО.

Помимо этого, мы используем Методологию ИНПРО для оценки стратегических программ развития атомной энергетики и общих энергетических стратегий конкретных стран.

– Как Вы оцениваете международное сотрудничество в этой сфере, в частности, между Россией и США?

– В течение последнего десятилетия позиции двух крупнейших ядерных держав относительно будущего атомной отрасли все более сближаются. На мой взгляд, это залог дальнейшего стабильного развития мировой атомной энергетики.
В качестве конкретного примера развития сотрудничества могу привести совместные работы России и США в области разработки быстрого реактора и практической реализации замкнутого ЯТЦ в рамках международного форума «Поколение IV» (GIF).

Помимо этого сегодня США, Россия и ряд других стран сформировали инициативную платформу IFNEC. Она рассматривает два важнейших момента – предоставление услуг в области начальной стадии топливного цикла (то есть обеспечение доступа к урановому сырью и ядерному топливу всем странам, желающим развивать атомную энергетику) и решение вопросов замыкания ЯТЦ на международном уровне.

– Какие главные проблемы, на Ваш взгляд, стоят перед мировым ядерным сообществом? Какой Вы видите роль МАГАТЭ в их решении?

– Во-первых, это проблема кадрового обеспечения атомной энергетики. Нынешнее состояние дел в этой области наводит на тревожную мысль, что намеченные планы развития отрасли не будут в должной мере обеспечены специалистами. А если учесть, что во многих странах начинается массовый выход на пенсию квалифицированных кадров, то проблема управления и передачи знаний представляется очень актуальной.

Вторая краеугольная проблема связана с топливным циклом. Еще в самом начале работ по развитию ядерно-энергетических программ страны должны ясно осознать, что в ближайшие 60 лет АЭС должны быть обеспечены ядерным топливом. Кроме того, необходимо будет решать вопросы безопасного обращения с ОЯТ, которые являются ключевыми на уровне публичного восприятия атомной энергетики. Замыкание ЯТЦ облегчит решение этих задач.

И конечно же всегда надо ставить во главу угла безопасность во всех ее аспектах.

Роль МАГАТЭ я вижу в помощи странам-участницам, при необходимости – в активизации соответствующей деятельности при политическом консенсусе стран-участниц агентства. Мы всегда открыты для таких работ в рамках нашей компетенции.

Беседу вела Елена тер-мартиросова