28 марта 2011

На быстрого дядю

AtomInfo.ru

Мы строили, строили и наконец построили. И дядя Сэм сказал нам: "Большое спасибо!". Так, если вкратце, на сегодняшний день выглядит положение дел с китайским быстрым исследовательским реактором CEFR.

Программные тайны

Китайский быстрый натриевый реактор CEFR уже почти в строю. Это исследовательский реактор, на долю которого в быстрой программе Народной республики отводится роль "китайского БОР-60". Эти реакторы во многом схожи между собой - например, мощностью.

CEFR не смог бы появиться на свет, если бы не помощь российских институтов и предприятий. Китай долго возился с ним самостоятельно, потом долго выбирал, к кому обратиться за помощью - к России или Франции. Итог известен, французы слишком потеряли в квалификации и не смогли соперничать с россиянами на равных.

По мере приближения к дням физпуска у экспертов и внешних наблюдателей всё больше и больше любопытства вызывал вопрос - как собирается Китай использовать попавшее ему в руки богатство? Действующих быстрых реакторов в мире наперечёт, и CEFR должен был стать востребованным едва ли не с первых дней своей рабочей жизни.

Источники AtomInfo.Ru, среди которых есть люди, знакомые с CEFR не понаслышке, терялись в догадках, на что окажется похожей экспериментальная программа китайцев.

Некоторые считали, что она будет непубличной. Так поступают индийцы на быстром реакторе FBTR. Но так вряд ли смогли бы сделать китайцы. У индийской быстрой программы где-то там, вдали от сторонних глаз, есть двойное дно, и индийские бридеры не случайно отказываются от гарантий МАГАТЭ.

Другое предположение, с которым довелось ознакомиться - CEFR для китайцев стал пройденным этапом, и большого интереса к нему у китайской стороны нет. Атомщики Поднебесной в мечтах уже видят у себя сразу два блока с CDFR, в девичестве БН-800. Между прочим, два блока - это ровно в два раза больше, чем количество БН-800, имеющихся у России.

Как всегда, реальность вышла интереснее предсказаний. Оказывается, на CEFR положили глаз американцы.

Протокол BCNECAP

Электронное издание AtomInfo.Ru располагает подборкой документов, часть из которых открыта и общедоступна. Например, скромный доклад, прочитанный на конференции теплогидравликов NUTHOS-8 в октябре прошлого года в Шанхае.

Наряду с рассуждениями о том, как лучше считать покассетный расход теплоносителя, авторы доклада неожиданно остановились на деталях сино-американского сотрудничества в области топливных циклов.

Что такое сотрудничество между КНР и США существует, не секрет. 20 апреля 2006 года президент Китая Ху Цзиньтао встретился с президентом Соединённых Штатов Джорджем Бушем. Одной из тем для разговора было расширение сотрудничества в атомной области, и не только в плане клонирования технологий реакторов AP-1000.

Полтора года спустя, в сентябре 2007 года, две страны подписали протокол с труднопроизносимым названием BCNECAP. На первых порах, он позиционировался как направление совместных работ по линии печально известной инициативы GNEP. Ушёл Буш, инициатива умерла, а протокол остался.

Исполнение BCNECAP разделено по времени на три стадии. Первая, подготовительная, закончилась в мае 2009 года. Сейчас проходит стадия номер два, или так называемое среднесрочное сотрудничество, целью которого записано "справиться с более сложными вызовами, встающими при использовании усовершенствованных технологий переработки и быстрых реакторов".

Вторая стадия должна завершиться в мае 2012 года, после чего стартует третья стадия - практическая и бессрочная.

Китайцы и американцы создали четыре рабочих комитета для координации совместной деятельности по быстрым реакторам и переработке. Один из их, естественно, посвящён вопросам нераспространения и физзащиты. Остальные заточены под такие проблемы, как быстрые реакторы, переработка ОЯТ и новые материалы.

Возглавляет всю программу с американской стороны человек в ранге помощника министра энергетики по вопросам атомной энергии (в 2010 году это был Пит Миллер). В переводе на российские организационные реалии, это собственно министр по атомной энергии.

Пиропроцессинг давления

Стоит присмотреться к тому, к чему склоняют китайцев их американские друзья. В протоколе BCNECAP, за исключением части по CEFR, о которой речь пойдёт позже, хорошо видны уши "подхода Южной Кореи". Совместному изучению подлежат пиропроцессинг и металлическое топливо.

Китайцы очень хотят перерабатывать ОЯТ. Для Китая это насущный вопрос о ресурсах. Да, китайские государственные и частные компании, и даже частные лица, собирают по всему миру уран. Да, к 2030 году Китай обгонит Соединённые Штаты и превратится в крупнейшего уранового потребителя. Но и этого может оказаться недостаточным для грандиозно амбициозных китайских атомных планов, и поэтому Китаю срочно нужен плутоний из ОЯТ.

Китай внимательно присматривается к тем технологиям переработки, что есть у России. Скорее всего, ему более по душе технологии французской группы AREVA. Но французы не горят желанием расставаться с ними просто так, или хотя бы за деньги - Парижу для престижа требуются контракты на блоки с EPR.

Борьба на переговорах Пекина и Парижа дошла до того, что под Новый год китайцы докатились до пропагандистской акции в лучших традициях Мао Цзэ Дуна. Национальное телевидение внезапно объявило о том, что китайские учёные овладели технологиями переработки ОЯТ, и вопрос с топливообеспечением китайских реакторов решён на века вперёд.

Правда, китайцам никто не поверил. Первыми им не поверил урановый рынок, не среагировавший на сенсационное заявление хотя бы на цент. Отследив реакцию рынка, Китаю не поверили аналитики. Ну а затем уже и сам Китай дезавуировал свой прорыв, признав, что технологии освоили, но, как в бородатом анекдоте, "низенько-низенько".

Американский пиропроцессинг может стать для Китая хорошим альтернативным подспорьем - как минимум, для давления на французских переговорщиков. Но может случиться и так, что Народная республика и в самом деле остановит на этой технологии свой выбор. Что, конечно, более чем устроит американцев, исподволь продвигающих пирохимию на азиатских рынках.

В июне 2010 года в Пекине побывала группа технических специалистов из США, устроивших двухдневные курсы по пиропроцессингу для китайских коллег. В ответ, четыре китайца вылетели в Штаты для посещения американских лабораторий. Пока это направление остаётся на уровне НИР, но горячая камера для первых практических работ появится у китайцев в ближайшее время.

Двухсторонний CEFR

Самая деликатная тема из всех перечисленных BCNECAP - сотрудничество по быстрым реакторам. Американцы меняют свой старый - и достаточно неплохой - опыт на доступ к данным и возможностям реактора CEFR.

Обмен уже ведётся. Через океан идут потоки данных по поведению в быстрых натриевых аппаратах оксидного и металлического топлива. Аргоннская национальная лаборатория совместно с китайским институтом атомной энергии проводит расчёты активной зоны и обсчёты экспериментов, сделанных на этапе физпуска. Между прочим, это означает, что у американцев появилась дополнительная возможность для верификации своих расчётных кодов на реальных измеренных данных.

Но главное впереди. Рабочие группы по протоколу BCNECAP запланировали проведение на CEFR целой серии совместных экспериментов, в том числе, по моделированию переходных процессов. В частности, это изучение процесса отвода остаточного энерговыделения за счёт естественной циркуляции, и многое другое.

Предвидится и большая двухсторонняя программа по облучению конструкционных и топливных материалов. Американцы получат в свои руки дополнительные облучательные возможности для программы по созданию новых сталей на базе ферритной стали HT-9 - той самой, на которой были достигнуты рекордные глубины выгорания металлического топлива в реакторе EBR-II.

По металлическому топливу также ожидается крупная экспериментальная программа. Будет смотреться уран в циркониевой матрице (содержание циркония от 10% до 30%), а также смешанное уран-плутониевое металлическое топливо U-Pu-Zr с обогащением по плутонию от 20% до 30%. В проработке - изучение поведения под облучением металлического топлива с добавками разнообразных младших актинидов.

И самое важное - обмен эксплуатационным опытом. Достав из загашников архивные данные по своим быстрым реакторам прошлого века, американцы получат в ответ доступ к реальному опыту эксплуатации живого настоящего быстрого натриевого аппарата. А это именно то, чего американцам на сегодняшний день не хватает, что они растеряли за долгие годы газовой паузы.

Ну а что же россияне? Пока что выходит так, что Россия, построив китайцам CEFR, сработала на дядю - на быстрого дядю из-за океана. Хотелось бы верить, конечно, что на самом деле не всё тревожно, и CEFR не окажется в положении "построенного и забытого" для наших специалистов реактора.

Фукусима изменила многое, а изменит ещё больше. Многие ядерные программы будут пересмотрены, отношения между многими партнёрами станут жёстче. Прежде всего, отныне станет большей ответственность поставщика, ответственность за тех, "кого приручили".

Не дай Бог, конечно, но если китайские быстрые реакторы - в том числе, CEFR - когда-нибудь окажутся в положении "Фукусимы", то американские друзья китайских атомщиков на помощь им не придут. Рассчитывать в этом случае Китай сможет только на Россию.

Но если так, то Китай не должен отодвигать россиян в сторону. Быстрый реактор - не товар, а Россия и Китай не продавец и покупатель за прилавком. Одной только постройкой CEFR ограничиваться нельзя, она должна естественным образом перерасти в сотрудничество.

Но если китайская сторона считает, что может легко заменить на CEFR россиян на американцев, то тогда России лучше сразу умыть руки и объяснить публично, почему она отныне не станет считать себя ответственной за любые события на китайском аппарате.