Тридцать лет назад в СССР работали 13 уран-графитовых реакторов по наработке оружейного плутония. Во многом благодаря им в конце 1940-х — начале 1960-х годов страна уберегла себя от очередной войны. А благодаря отточенным на промышленных оружейных реакторах технологиям нам сегодня нет равных в деле мирного атома. Но все когда-то заканчивается — 13 «старичков» порядком износились. К тому же плутония они наработали столько (по некоторым данным, более 50 тонн), что бомбами из него можно было бы восемь раз уничтожить всю Землю (а запасами США — всего пять раз). Больше плутония уже просто не нужно.
В 1991 году между США и СССР было подписано соглашение об остановке атомных уран-графитовых реакторов. Остановили и у нас, и в США, а что с ними дальше делать? Над этим вопросом четверть века безрезультатно размышляют лучшие умы всего мира. А в это время на Реакторном заводе СХК в закрытом городе Северске (Томская область), где раньше работали 5 из 13 плутониевых реакторов СССР, изобрели метод, отработали технологию и уже захоронили один из пяти своих реакторов прямо на месте с гарантией на 10 тысяч лет.
Вместо огромного промышленного здания теперь... лужайка. МАГАТЭ признало опыт северских атомщиков уникальным. Ядерные реакторы по наработке плутония есть у нас, в США, Канаде, Франции, Великобритании, Японии... Сколько их у Китая, точно неизвестно. А сколько в остальных странах? Директор Реакторного завода СХК Андрей Изместьев, по всей видимости, знает больше, чем говорит, и, как только мои вопросы становятся чересчур предметными, хитро улыбается и молчит. Понять его можно — всю жизнь в секретном городе, на секретном предприятии, да еще директором. Ну и ладно, дело же не только в промышленных реакторах. Обычные, мирные, быстрые и тепловые, где вырабатывают тепло и электричество и которых во всем мире около 400, тоже старятся. Какие-то уже остановлены, другие остановят в ближайшее время — в любом случае на месте энергетических гигантов останутся сотни тысяч тонн радиоактивного бетона и оборудования.
А если сложить реакторы различного назначения? В одной только Германии в сумме мирных, военных и научных — 110 ядерных реакторов. Предположим, всего в мире их порядка тысячи. И, когда они проектировались, о необходимости «вывода» никто даже не задумывался. Что теперь с этим богатством делать?! Похоронить или забыть. До недавнего времени у специалистов по ядерной безопасности МАГАТЭ и всего мира было два гипотетических варианта: оставить все как есть или вывезти и захоронить. В первом случае реактор остается в том же здании и на той же территории, где работал, за оградой и под охраной.
Однако реализовывать эту концепцию довольно накладно. Нужно продолжать отапливать и ремонтировать здание, охранять территорию, регулярно замерять уровни излучения на всех частях реактора и в прилегающих помещениях, проводить регламентированные процедуры... Необходимо оставить на работе почти половину персонала действующего реактора. Невеселая перспектива. Тем не менее все остановленные реакторы в мире живут именно в рамках этой концепции. Почему? Потому что второй вариант — демонтировать и вывезти весь реактор вместе с надземной частью здания, подземной частью, бывшей активной зоной и так далее — еще хуже. Мало того, что вывозить придется сотни тысяч тонн бетона и металлических конструкций в специальных контейнерах — все равно опасность утечки радиационного облучения будет непозволительно велика.
Есть основной вопрос — куда? Куда вывезти зараженные радиацией конструкции? А если даже найдется такое место, то в каком виде там их оставить и хранить? В общем, тупик. Если вы интересуетесь историей, то знаете, как сделали атомную бомбу в СССР. Сначала в 1942 году легендарные советские разведчики Василий и Елизавета Зарубины сообщили о том, что в США стартовал «Манхэттенский проект» — лучшие физики со всей Америки уехали в бывшую колонию для малолетних Лос-Аламос в Нью-Мексико, где начали работы по изобретению сверхоружия.
Буквально через полтора месяца в советский атомный проект были сделаны серьезные вливания. Финансирование нашего атомного проекта стало беспрецедентным в 1945 году, после взрыва США ядерных бомб в Хиросиме и Нагасаки. Над созданием «сверхбомбы» работали лучшие советские умы, под их нужды строились закрытые города, институты и лаборатории. В итоге первую плутониевую бомбу в СССР испытали в Семипалатинске в 1949-м, в то время как в самых пессимистических прогнозах американцев значился 1955 год.
Руководство компаний Росатом и ТВЭЛ на рубеже десятых годов поступило в чем-то похожим образом. После того как на Реакторном заводе СХК в Северске в 2008 году остановили последние два реактора из пяти, специалистов-реакторщиков не распустили и не стали перепрофилировать. Из них создали Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых ядерных реакторов (ОДЦ УГР). Перед центром поставили задачу — разработать методику захоронения реактора на месте. Идея была такая: кто еще, кроме реакторщиков, знающих каждый сантиметр устройства, каждую фазу его работы, каждую деталь и опасность, сможет такую задачу решить.
Несколько лет процессы отрабатывались на математических моделях. Одновременно шли испытания барьеров. В огромный плоский аквариум насыпают вертикальным пирогом песок и барьерную смесь, а потом годами льют в песок активные растворы. Через барьер не должно пройти ни капли. Даже если вся установка трясется или падает. Итоговый барьер создали из трех глин, которые добываются в разных уголках России.
Однако, как утверждает директор Изместьев, дело не столько в самих глинах, сколько в механической и химической переработке смеси. Подробности, само собой, держатся в секрете. Получившийся барьер позволяет удерживать радионуклиды в границах консервации не только в наших климатических условиях, но даже в такой сверхъестественной ситуации, как подъем грунтовых вод и перемещение территории Северска на дно гипотетического океана.
Гарантия 10 тысяч лет. Для сравнения, консервации бетоном, подходи он для этой цели, хватило бы только на 250 лет. Рассказать о том, что в итоге сделали с реактором ЭИ-2, проще некуда. Здание, в котором размещался реактор, возвышалось на 20 метров над землей и на 20 метров уходило под землю. Сначала из него демонтировали все оборудование и металлические конструкции. Затем демонтировали надземную часть здания. Затем, пересыпая слоями барьерной смеси, сложили все результаты демонтажа в подземную часть здания и накрыли барьерной «крышей». Самым сложным было заполнить барьером буквально каждый кубический миллиметр помещений здания реактора, каждую полость и трещинку в стенах, каждую выемку в перекрытиях и основании фундамента. Внутри захоронения не осталось пустоты. На словах все очень просто.
Однако было бы это на самом деле просто, специалисты МАГАТЭ не признали бы опыт российских атомщиков уникальным и сейчас не рассматривали бы возможность создания на базе ОДЦ УГР международного проекта для отработки перспективных технологий по обращению с облученным графитом. Менее двух миллиардов за все. Чуть не забыл о главном.
Захоронение уран-графитового реактора «под лужайку» обошлось всего в 1,7 миллиарда рублей с учетом инфляции. Само собой, по себестоимости. Услуги для немцев, канадцев и французов будут стоить в разы дороже. Но это в любом случае в десятки раз дешевле, чем если бы они оставили свои реакторы как есть навсегда или попытались вывезти их в места максимально отдаленные.
Пока иностранцы готовятся сделать свои заказы, а возможно, ждут конца санкций, по отработанной в Северске схеме на территории России выводятся еще два реактора. На очереди оставшиеся десять. По холме-лужайке над бывшим реактором ЭИ-2, кстати, можно спокойно погулять. Что мы вместе с директором Андреем Изместьевым и сделали. Во время прогулки я не удержался от вопроса: «А не обидно вам было разрушать достояние страны?» — После 2008-го, года остановки последних реакторов, я три года в себя приходил, — признается директор. — Но теперь мы хорошо делаем нужное дело, а это многого стоит.
Жители Томска без этих реакторов стали чувствовать себя спокойнее, а Северск в большой степени потерял значимость в военном смысле. Мы первыми в мире реализовали ликвидацию ядерного реактора. После этого иностранцам сложнее будет представлять Россию отсталой страной. Наконец, мы трудоустроили своих людей — на сегодняшний день в ОДЦ УГР 90 процентов сотрудников — это те, кто раньше работал на Реакторном заводе. Мы сохранили специалистов, которые знают о реакторах даже то, чего нет на чертежах.
Северск — бывший Томск-7 — самый большой закрытый моногород России, 110 тысяч человек. Он на самом деле закрытый — обнесен многослойными заграждениями, даже на речку не сходить.
Однако теперь туда ездят экскурсии: студенты физических институтов, школьники, взрослые. Оформить такую поездку не просто, но это не останавливает, экскурсии расписаны до середины лета. Знаете, что хотят увидеть экскурсанты в Северске? Правильно, неработающий уран-графитовый реактор по наработке оружейного плутония. И такая возможность есть.
Один из пяти остановленных на Реакторном заводе СХК реакторов, АДЭ-4, превращен в музей. Правда, приходится надеть толстый халат, белую шапку, респиратор и ботинки на толстой подошве, а также прицепить на грудь счетчик Гейгера. Зато можно посидеть в комнате управления и побродить по огромному цеху, на 20 метров вниз от которого уходит чистый графит с просверленными вниз шахтами, сантиметров 7-8 в диаметре. В каждую такую шахту сверху загружали цилиндрические блоки урана 238, покрытые алюминиевой оболочкой. А когда они были «готовы», то есть под действием тепловых нейтронов превращались из урановых в плутониевые, их проталкивали вниз, а сверху загружали новые — «сырые». Заменять блоки возможно было даже без остановки реактора, несмотря на 40 атмосфер внутри него, — устройство для этого можно рассмотреть и даже потрогать.
Плутоний, к слову, из которого получаются самые лучшие ядерные бомбы, в природе практически не встречается. Он возникает в результате бомбардировки нейтронами уранового топлива в атомном реакторе. U-238, поглощая нейтроны, превращается в U-239, который затем превращается в нептуний (Np-239), а тот, в свою очередь, — в плутоний (Pu-239). Плутоний в своем деле в десятки раз эффективнее урана 235, из которого были сделаны сброшенные на Японию бомбы «Малыш» и «Толстяк».