28 декабря 2010

CIRUS: кончина после юбилея

 

Исследовательский реактор CIRUS, один из родоначальников ядерной программы Индии, будет закрыт 31 декабря 2010 года. Хотя техническое состояние аппарата позволяет продолжать эксплуатацию, индийские атомщики и политики предпочли остановить его работу, следуя условиям ядерной сделки с США.

Вода и ил

Газета "The Hindu" опубликовала статью, посвящённую празднованию золотого юбилея CIRUS. Впервые реактор был выведен на критику 10 июля 1960 года - то есть, чуть более 50 лет тому назад.

Реактор CIRUS был построен с помощью канадцев. Две страны разделили между собой стоимость реактора, составлявшую на тот момент 14,14 миллионов долларов. За 50 лет CIRUS превратился в рабочую лошадку центра атомных исследований (BARC) имени Хоми Баба и в символ достижений Индии в атомной сфере.

Доктор Баба, отец-основатель индийского атома, выбрал для CIRUS тяжёловодный проект с урановым металлическим топливом. Команду проектантов возглавил доктор У.Б.Льюис (W.B. Lewis), с которым Баба сошёлся во время обучения в Кембридже.

Главное достижение CIRUS, как считают индийские ветераны-атомщики, это бесценный опыт, полученный при решении повседневных задач по эксплуатации и обслуживанию реактора. Очень много дало тщательное изучение причин возникновения дефектов и отказов на реакторном оборудовании, в особенности, на арматуре.

Инородные тела, забиравшиеся вместе с морской водой на технические нужды CIRUS, становились причиной отказа насосов и другого оборудования технического контура. Необычайно много проблем индийцам доставил морской ил. От атомщиков требовалось находить технические решения возникающих проблем, и их придумки затем тиражировались на энергоблоках.

"Пуск реактора готовился в спешке. Мы взяли воду из муниципальной водопроводной системы Бомбея… Растворимые примеси осаждались на оболочках твэлов, вызывали снижение расхода через активную зоны и массовые повреждения твэлов на мощностях, близких к номиналу", - рассказывает Шри С.М.Сундарам, бывший директор группы эксплуатации и обслуживания CIRUS.

Канадцы, участвовавшие в проектировании CIRUS, с подобными проблемами не сталкивались. Для канадских реакторов забиралась чистая вода из реки Оттава. Индийцам пришлось самостоятельно разрабатывать систему очистки воды с использованием ионно-обменных фильтров.

Сундарам вспоминает, что ему и его людям нередко приходилось поступать в прямом противоречии с приказами вышестоящего начальства. Но доктор Хоми Баба в возникавших конфликтах неявно брал сторону эксплуатации. Он говорил, что могут быть такие ситуации, когда исполнители должны нарушать приказы для всеобщего блага.

В октябре 1963 года - то есть, спустя три с лишним года после первого выхода на критику - мощность CIRUS достигла проектного значения 40 МВт, напоминает Шри Р. Вирарагаван (Shri N. Veeraraghavan), бывший помощник директора группы эксплуатации и обслуживания CIRUS.

Он рассказывает о встрече за закрытыми дверями в конце 1959 или начале 1960 года в здании старого яхт-клуба, на которой присутствовал доктор Баба: "Баба выразил тогда полную уверенность в способности индийских инженеров овладеть технологией получения металлического урана и изготовления из него топливных стержней для первой загрузки CIRUS".

"Как мы теперь знаем… всё завершилось хорошо, особенно для химического и металлургического персонала, тяжёлым трудом обеспечившего создание первой топливной загрузки в срок".

Вставка из 1964 года

Редакция электронного издания AtomInfo.Ru считает уместным вставить в переводной материал выдержки из исторического документа - статьи Виктора Спицына, опубликованной в журнале "Атомная энергия", т.16, №4, апрель 1964. Статья, написанная по итогам поездки в Индию в октябре 1963 года - едва ли не первое описание реактора CIRUS в открытой советской литературе. К сожалению, в архиве редакции отсутствует русский оригинал статьи, и изложение ведётся обратным переводом с английского.

Реактор CIRUS в 1964 году был известен просто как CIR, Canadian-Indian Reactor. Легенда, о которой сегодня не любят вспоминать, а то и пытаются прямо опровергнуть - финальные US, добавленные в название реактора, означают United States.

Реактор CIRUS - тяжёловодный реактор, построенный Канадой для Индии и собранный при участии индийских специалистов. Он был пущен в 1960 году и работает на металлическом уране природного обогащения с общей загрузкой по топливу 15 тонн. Для охлаждения установки используется очищенная обычная вода.

Реактор работает на мощности 40 МВт, плотность потока нейтронов составляет 6,5×1013 н/см2/с.

Первая загрузка топливных элементов была получена из Канады. На момент визита, топливные элементы для CIRUS изготавливались в небольшой мастерской, построенной специально для этих целей. Индийские специалисты подчёркивают, что разработали собственную технологию фабрикации топлива и достигли для своего топлива сроков службы, превосходящих сроки службы канадских аналогов.

Индийские твэлы имеют диаметр 3,49 см. Оболочка сделана из алюминиевого сплава толщиной 0,1 мм. Каждый твэл помещается в алюминиевую трубу с внутренним диаметром 4,2 см. Зазор между твэлом и внутренней стенкой трубы нужен для организации потока теплоносителя.

Алюминиевая труба вставляется во внешнюю трубу, также выполненную из алюминия и имеющую внешний диаметр 5,7 см. Зазор между двумя трубами заполнен воздухом. Общая длина твэла - 10 м, в том числе, активной части - около 3 м.

Теплоноситель деаэрируется и очищается на ион-обменных фильтрах. Для CIRUS сложно организовать подачу воды в объёмах, требующихся для охлаждения активной зоны, по этой причине контур охлаждения замкнут, и теплоноситель отдаёт тепло через теплообменник морской воде второго контура.

Плохое качество воды из бомбейского водопровода, о которой вспоминали ветераны в первой части материала, вынудило индийцев отказаться от прямоточной схемы, и это на первых порах считалось неоправданным осложнением. Позже, когда реактор перешёл на работу для военных, двухконтурная схема CIRUS стала благом - она затрудняла задачу иностранным разведкам, следившим за тем, какие работы ведутся в реакторе.

Как знать? Возможно, именно будущие военные задачи для CIRUS, которые постоянно держал в уме доктор Баба, стали основной причиной выбора двухконтурной схемы. - AtomInfo.Ru.
 

Реактор CIRUS предназначен для наработки радиоактивных изотопов. Он также используется для исследований в области физики. У реактора есть хранилище ОЯТ, горячая камера для работ с высокоактивными материалами, камера наблюдения и душ (возможно, санпропускник? - прим. AtomInfo.Ru) для персонала и другие необходимые аксессуары.

В отдельных зданиях расположены две радиохимические лаборатории - одна для получения радиоизотопов, вторая для исследовательских задач. В последней выделена секция для работ с плутонием. На момент визита (октябрь 1963 года), индийские специалисты умели получать плутоний в граммовых количествах.

Операторы-вегетарианцы

Газета "The Hindu" рассказала о том, как готовились эксплуатационный персонал и научные работники, которым предстояло обслуживать CIRUS. Большинство из них были посланы в 1956-1957 годах на стажировку в Канаду. К проекту были привлечены выходцы из самых разных регионов Индии, но что интересно, большинство из них оказалось вегетарианцами.

Несколько лекций первой команде CIRUS прочитал лично доктор М.Р.Сринивасан (M.R. Srinivasan), известный специалист и атомный управленец, занимавший одно время пост председателя комиссии по атомной энергии Индии.

А вот доктор Баба озаботился другим аспектом подготовки атомщиков. Он направил их в престижный "Тадж Отель", чтобы они до поездки в Канаду научились пользоваться ножами и вилками.

Помимо утилитарных атомных задач, Баба преследовал и другие цели при создании CIRUS, относящиеся, скорее, к политике, а не технологии или науке. Он намеренно соединял и "цивилизовал" людей из разных регионов, считая это важным шагом к укреплению национального единства Индии.

Сегодня люди, собранные доктором Баба, со слезами на глазах прощаются с объединившим их реактором. "Моё сердце разбито", - говорит бывший директор реакторной группы Шри Ш.К.Шарма (Shri S.K. Sharma). - "Наша старая добрая лошадка уснёт в конце года вечным сном по причинам, которые никак не относятся к технике. Но так устроен мир, в котором мы живём".