Смена поколений ядерных технологий стала ключевой темой проходившего недавно международного форума «Атомэкспо». Специалисты из России, Китая, Индонезии обсуждали, как создаются энергокомплексы будущего и кто будет на них работать. Круглый стол «Четвертое поколение: уже реальность» был посвящен текущей стадии развития технологий.
«Два главных недостатка современной атомной энергетики — накопление отработавшего ядерного топлива (ОЯТ. — «СР») и ограниченность запасов урана, — отметил первый заместитель гендиректора «Росатома» по развитию новых продуктов атомной энергетики Александр Локшин. — Технологии четвертого поколения как раз и решают эти проблемы». Он уточнил позицию российских атомщиков: четвертое поколение — это не только реакторная технология, но и топливо, обеспечивающее замыкание цикла, и система обращения с радиоактивными отходами (РАО). «Сама по себе никакая реакторная технология задач, поставленных перед четвертым поколением, не решает, поэтому термин «реактор четвертого поколения» некорректен, — сделал акцент Александр Локшин. — Четвертым поколением может быть только комплекс».
Вадим Лемехов, генеральный конструктор проектного направления «Прорыв», дополнил это высказывание в своем выступлении: «На опытно-демонстрационном энергокомплексе с реактором БРЕСТ-ОД‑300 в Северске мы представим всю совокупность технологий четвертого поколения и замыкание ядерного топливного цикла».
Принято решение о сооружении БН‑1200М на Белоярской АЭС. Глава «Росэнергоатома» Александр Шутиков сообщил, что станция готова к созданию первой в мире энергосистемы четвертого поколения с быстрым натриевым реактором. Многие решения уже отработаны на опытно-промышленных БН‑600 и БН‑800.
«В прошлом году БН‑800 полностью перешел на МОКС-топливо (смешанное оксидное. — «СР»), решив одну из основных задач замыкания цикла, — напомнил Александр Шутиков. — Следующей задачей мы видим переход на новый вид топлива для дожигания минорных актинидов. С учетом уже апробированных на БН‑600 и БН‑800 конструктивных и технологических решений, а также с применением инновационных решений проектируется энергоблок с БН‑1200М. Он станет частью ядерной энергетической системы четвертого поколения».
Гендиректор Китайского института атомной энергии (CIAE) Ян Хуньи представил проект энергокомплекса CiFR: несколько блоков с быстрыми реакторами CiFR‑1200 на МОКС-топливе, завод по переработке ОЯТ и изготовлению регенерированного топлива. До 2025 года должны быть готовы типовой эскизный проект и технико-экономическое обоснование. Строить планируют в 2031–2035 годы. «CiFR будет полностью соответствовать требованиям к ядерным энергетическим системам четвертого поколения. CiFR‑1200 станет основным продуктом для крупномасштабного развития ядерной энергетики на быстрых нейтронах», — охарактеризовал китайскую разработку Ян Хуньи.
Индонезия тоже участвует в движении к четвертому поколению. Руководитель исследовательского центра технологий ядерных реакторов Национального агентства по исследованиям и инновациям (BRIN) Топан Сетиадипура рассказал о планах сооружения высокотемпературного газового реактора с шаровой засыпкой PeLUIt тепловой мощностью 40 МВт. Помимо электричества и тепла, комплекс будет производить водород. Строительство хотят начать в 2027 году. Индонезия рассчитывает на участие в проекте России и Китая.
Кто будет обслуживать энергокомплексы будущего, обсуждали на сессии «Опережающая подготовка кадров для поколения IV: драйвер устойчивого развития». Первый заместитель гендиректора «Росэнергоатома» по корпоративным функциям Джумбери Ткебучава рассказал, что на Белоярской АЭС есть специализированный резерв оперативного персонала будущего энергоблока с БРЕСТ-ОД‑300 — сотрудники приобретают опыт работы на быстрых реакторах.
«На втором этапе они пройдут обучение в Технической академии «Росатома» непосредственно по технологии БРЕСТ‑300 и стажировку на строящемся блоке в период пусконаладочных работ. По такой же схеме будет готовиться персонал для БН‑1200 и БР‑1200», — пояснил Джумбери Ткебучава.
«Росатом» начинает проект «Поколение IV: новые Курчатовы». Это опережающая многоуровневая подготовка персонала для новой технологической платформы. Некоторые задачи проекта перечислила его руководитель, директор по новой атомной энергетике Технической академии Полина Ковалева: популяризация новых технологий среди молодежи, работа со студентами, составление новых программ, открытие центров подготовки на базе лучших вузов совместно со специалистами проектного направления «Прорыв».
Сессия по кадрам прошла на учебно-экспериментальной базе проектного направления «Прорыв» в университете «Сириус». Главный технолог «Прорыва» Юрий Мочалов продемонстрировал роботизированную линию производства ядерного топлива.
«На открытии «Атомэкспо‑2024» мы видели, как глава «Росатома» Алексей Лихачев дал старт опытной эксплуатации линии карботермического синтеза в модуле фабрикации-рефабрикации инновационного смешанного нитридного уранплутониевого топлива в Северске, — предварил показ Юрий Мочалов. — Здесь (на учебно-экспериментальной базе. — «СР») представлено будущее этого завода, основанное на инновационных роботизированных системах». Дальше разговор шел о схеме полной автоматизации модуля, которая планируется на конец десятилетия.
Первый участок — обращение с топливными таблетками. Здесь прессовое оборудование и система контроля качества. Робот отправляет таблетки на участок формирования твэлов. «В автоматическом режиме производится снаряжение твэла, и он передается на навивку и приварку проволоки — дистанционирующего элемента при формировании сборок для реакторов типа БН», — объяснил Юрий Мочалов.
Следующий участок — автоматизированный контроль качества твэла по весу, внешнему виду, геометрии и другим параметрам. Прошедшие проверку твэлы собираются в пучок, на него надевается чехол — все на одной установке: экономия не только площади, но и объема помещения.
«Ключевые элементы наших роботизированных систем — это универсальные шестиосные роботы, — продолжил Юрий Мочалов. — Их корпусы сделаны из нержавеющей стали: роботы могут работать в радиационных условиях и при необходимости подвергаться дезактивации».
Роботы — хорошо, но эксплуатировать и обслуживать их все равно будут люди. Александр Локшин обратил всеобщее внимание на то, что технологии четвертого поколения — непроторенный путь и специалистам придется набираться опыта в процессе сооружения объектов и отладки новых технологий.
