25 сентября 2020

В атомных реакторах малой мощности усмотрели угрозу для нераспространения

Яндекс Проект российского реактора "Шельф-М" Яндекс

В большом обзоре по малой атомной энергетике, изданном венским центром по разоружению и нераспространению (автор - N.Virgili) среди прочего затронута тема о вызовах, которые встанут перед режимом нераспространения и гарантий МАГАТЭ в связи с ДНЯО при широком внедрении малых реакторов.

Некоторые из перечисленных автором вызовов выглядят сегодня надуманными - например, рассуждения об увеличении расходов на осуществление гарантий для малых реакторов, работающих на уране с обогащением свыше 20%.

Как известно, хорошим тоном среди разработчиков малых реакторов считается использование урана с обогащением ниже 20%, что как раз и связано с желанием уйти от повышенного уровня нераспространенческого контроля при экспорте малых аппаратов. Поэтому данный вызов можно считать неактуальным - по крайней мере, по состоянию на сегодняшний день.

Однако ряд других вызовов, перечисленных в обзорной статье, заслуживают внимания.

1) Преимуществом малых реакторов часто называется возможность применения их в удалённых районах, не имеющих доступа к централизованным сетям электроснабжения. Но это преимущество является также и недостатком с точки зрения гарантий, так как доступ инспекторов МАГАТЭ к реакторам в удалённых районах будет усложнён.

Соответственно, расходы на организацию инспекций возрастут, а возможности для проведения внезапных проверок, предусмотренных дополнительными протоколами к соглашениям о гарантиях, уменьшатся.

2) Малые реакторы, рассчитанные на длительные сроки службы, могут иметь на начальных стадиях кампании большие запасы избыточной реактивности, компенсируемой за счёт тех или иных проектных решений - например, за счёт использования выгорающих поглотителей и/или органов регулирования.

Опасность для режима нераспространения автор обзора видит в этом случае в том, что в таких активных зонах возможно незаметно организовать облучение образцов для последующего использования в незадекларированной ядерной деятельности (большой запас избыточной реактивности позволит установке "вытерпеть" размещение в зоне дополнительных поглотителей в виде мишеней).

В статье не высказывается конкретных предположений о том, что это могут быть за образцы. Но, например, речь может идти о наработке плутония из урановых мишеней для последующих экспериментальных работ на лабораторном уровне.

Потенциально опасность тайного облучения образцов можно уменьшить, считает автор статьи, путём проведения предэксплуатационной инспекции МАГАТЭ в сочетании с надёжными методами опломбирования и мониторинга.

3) В ряде проектов малых реакторов предполагается использование непрозрачных теплоносителей - например, жидких солей или свинца-висмута. Для таких систем традиционные подходы к инспектированию, предусматривающие, среди прочего, визуальный осмотр активной зоны и бассейна выдержки, окажутся неработающими.

Автор считает, что МАГАТЭ необходимо получить доступ к системам "видения", разрабатываемым для малых реакторов с неводяными теплоносителями.

4) Как и прочие маломощные энергоисточники, малые реакторы обладают малым тепловым следом. Это серьёзно осложнит применение спутниковых и иных дистанционных методов контроля.

5) Перспективные малые реакторы, построенные по отличным от LWR технологиям, станут новинками не только для операторов и регуляторов, но и для инспекторов МАГАТЭ.

Следовательно, потребуется переобучение инспекторов, причём не исключено, что для этой цели МАГАТЭ придётся активно сотрудничать с разработчиками малых реакторов.

6) Особенности конструкции хранилищ ОЯТ у тех малых реакторов, где такие хранилища предусмотрены, могут создавать для инспекторов дополнительные проблемы, так как разработчики и операторы будут стараться размещать топливо, исходя из принципа экономии места.

Например, возможно, что операторы будут размещать отработавшие тепловыделяющие элементы в контейнерах и ставить в хранилище контейнеры, а не отдельные кассеты.

Автор приводит пример возможного решения этой проблемы. Инспектора МАГАТЭ могут пломбировать контейнеры после их заполнения, но перед постановкой на хранение.