31 октября 2019

Во Франции анонсировано создание нового реактора малой мощности NUWARD

AtomInfo.ru AtomInfo.ru

В ходе 63-ей сессии генеральной конференции МАГАТЭ, прошедшей в Вене в сентябре 2019 года, профильные французские чиновники и топ-менеджеры с большой помпой объявили о начале работ по созданию французского реактора малой мошности NUWARD.

Редкий случай, когда о запуске нового проекта сообщается на генконференции МАГАТЭ, созываемой, строго говоря, вовсе не для подобных целей. Ещё большая редкость - появление на широкой публике Лоика Рокара, главы компании "Technicatome", специализирующейся, как эвфемистично говорится на её веб-сайте, на проектировании, строительстве, пуске и обслуживании "компактных ядерных реакторов".

О реакторе NUWARD известно немного - точнее говоря, практически ничего. Его мощность составит 170 МВт(э), на блоке будут одновременно устанавливаться два реактора. По мощности проект, очевидно, ориентирован на возможности турбин компании "Alstom". 

Проект поддерживает не только компания EDF, но и французский атомный комиссариат. Французы также заключили соглашение с компанией "Westinghouse", о котором было объявлено одновременно с первым представлением NUWARD. Но в кулуарах генконференции предположили, что соглашение с американцами будет касаться коммерческих, а не технических вопросов.

Другое предположение, выглядящее обоснованным - проект NUWARD будет использовать наработки французов по транспортным реакторам.

Первой серьёзной попыткой французов освоить атомную энергию для флота принято считать подводную лодку "Gymnote", заложенную в 1958 году. Она же стала и первым блином - непомерная стоимость проекта вынудила флот отказаться от него, а "Gymnote" в итоге построили как дизельную лодку, присвоив ей статус экспериментальной. В 1963 году во Франции вернулись к идее о создании собственного атомного подводного флота. Считалось, что атомные лодки нужны Парижу только в качестве носителей баллистических ракет. Поэтому их планировалось построить немного (пять штук), и разрабатывать для них реактор своими силами было признано нецелесообразным. Руководствуясь этими соображениями, во Франции сделали ставку на заимствованный у компании "Westinghouse" и проверенный американским флотом на практике реактор S5W. Тем более, что в стране вовсю разворачивала свою деятельность созданная при непосредственном участии "Westinghouse" компания "Framatome", продвигавшая разработанные американцами технологии реакторов с водой под давлением.

Но долго уповать на импортные технологии французам не получилось. Во-первых, политические отношения между Францией и США не были безоблачными. Во-вторых, практика сопровождения стратегических атомных ракетоносцев дизельными подводными лодками была признана военными ошибочной, и флот поставил вопрос о многоцелевых АПЛ. Наконец, в-третьих, политики в Париже мечтали об экспорте атомных подводных лодок, а достичь этого с американскими реакторами казалось проблематичным.

Таким образом, перед французской атомной отраслью в полный рост встала задача по созданию собственного транспортного реактора. И в начале 70-ых годов усилиями французских специалистов был разработан реактор CAS-48.

Флот хотел иметь дешёвую компактную лодку, которую можно было бы продавать за рубеж, а это накладывало существенные ограничения на размеры реакторной установки. Политики требовали неуклонного соблюдения нераспространенческих норм, включая запрет на использование ВОУ, а это, в свою очередь, вступало в противоречие с пожеланиями флота о компактности.

Поэтому первые варианты будущего CAS-48 были с жидкометаллическим теплоносителем. Такие реакторы неплохо работали бы с французским НОУ-топливом "Caramel", но им грозили большие трудности при изготовлении и, особенно, эксплуатации. Конструкторам пришлось вернуться к технологии лёгкой воды под давлением. Мощность реактора была в итоге ограничена 48 МВт, а это негативно сказалось на скорости лодки. Борьба за компактность не лучшим образом повлияла на силовую установку, и лодка вышла более шумной, чем хотели моряки.

Французский флот в итоге всё-таки принял то, что получилось у атомщиков. А вот первая же попытка продать лодку на экспорт - в дружественную Канаду, собиравшуюся приобрести 12 АПЛ для патрулирования Арктики - окончилась неудачей. Атомщики Канады, изучив проект, высказали сомнения в его ядерной безопасности. Более всего им не понравились однопетлевая концепция и та самая компактность.

В конце 70-ых годов во Франции приступили к разработке нового реактора, получившего название K-15. Опыт создания CAS-48 был учтён, и требования к атомщикам значительно смягчились. В первую очередь, это касалось размеров установки, они стали больше. Соответственно, конструктора смогли добавить петли для пара и проходы для теплоносителя через реактор, улучшить силовую установку, что сразу сказалось положительно на шумности лодки. Было также повышено обогащение урана. Эти и другие меры позволили поднять удельную энергонапряжённость реактора и улучшить его эксплуатационную безопасность. Мощность реактора по сравнению с CAS-48 стала выше в три раза - 150 МВт.

Уран, хоть и более обогащённый, чем уран для CAS-48, всё равно оставался в границах НОУ, что развязывало руки политикам и коммерсантам для возможных экспортных сделок. Поэтому кампания французских лодочных реакторов короче, чем кампания американских лодочных реакторов - но стоимость замены активной зоны намного дешевле!

Кроме того, сроки замены топлива в K-15 (пять лет) удачно совпадают со сроками модернизации оружейных и электронных систем корабля. Так что применение НОУ-топлива в K-15 не представляет собой сколь-либо значимого недостатка.

Муки атомщиков над проектом CAS-48 принесли для проекта K-15 свои плоды. Реактор и парогенератор в новом проекте были интегрированы в один блок, а ГЦНы, как и прежде, были не нужны. Проект K-15 вышел реактором в достаточной степени компактным, но при этом более безопасным, чем его предшественник.