(05-2013) Быстрые реакторы - воспоминания о будущем

В более чем шестидесятилетней истории реакторов на быстрых нейтронах есть один неоспоримый факт: всё реально построенное (за исключением самых первых и неудачных попыток) относится к одному направлению - реакторам, охлаждаемым жидким натрием. Их создали более двадцати в восьми странах, справившись с проблемами «мирного сосуществования» натриевого и водяного контуров. Похоже, человечество, за редким исключением, собирается и дальше базировать развитие этой реакторной технологии на уже накопленном опыте. На сегодня в мире эксплуатируется единственный коммерческий быстрый реактор - наш БН-600, и строятся реакторы в России и Индии.

Прошедшая этой весной в Париже большая мировая конференция по быстрым реакторам (600 специалистов из почти тридцати стран и международных организаций), где наиболее заинтересованные в таких реакторах страны изложили свое видение дальнейшего развития этого направления, довольно уверенно подтверждает этот вывод, хотя работы по альтернативам не прекращаются.

Во Франции продолжаются работы по проекту ASTRID - демонстрационному быстрому натриевому реактору IV поколения мощностью 600 МВт. На пуск блока можно рассчитывать к середине следующего десятилетия. ASTRID должен сыграть роль реактора-прототипа для серии французских коммерческих быстрых натриевых установок, которую планируется развернуть к 2050 г.

Работы по альтернативному проекту газоохлаждаемого быстрого реактора ALLEGRO также продолжаются, но ведутся на дальнюю перспективу. Вместе с французами над ALLEGRO трудится консорциум из четырех стран — Венгрии, Польши, Словакии и Чехии.

Китаю необходимо крупномасштабное развитие технологий быстрых реакторов. Рост энергопотребления по сравнению с 90-ми годами возрос в разы и останавливаться не собирается. Без ядерной энергетики, подкрепленной быстрыми реакторами, транспортная система КНР захлебнется от потоков угля, а ее население начнет физически вымирать от смога. Планы Китая по строительству быстрых реакторов воистину огромны. Ожидается, что в 2050 г. в стране будет работать от 70 ГВт (если урана в КНР окажется достаточно) до 200 ГВт (при дефиците урана) быстрых реакторов. В 2023 г. китайцы собираются запустить свой демонстрационный блок CFR-600 с натрием и МОХ-топливом. В 2030 г. должна начаться коммерческая эксплуатация CFR-1000.

В Индии на площадке в Калпаккаме заканчивается строительство демонстрационного энергетического быстрого реактора PFBR. В конце этого года ожидается заливка в контур натрия, на сентябрь 2014 г. намечен физпуск. За демонстрационным блоком последуют два блока с коммерческими натриевыми реакторами.

В отдельную ветвь выделены натриевые реакторы с металлическим топливом. Сначала появится реактор MFTR мощностью 120 МВт, а потом и гигаваттный энергоблок.

Позиция Соединенных Штатов остается выжидательной: продолжаются «научно обоснованные» исследования с привлечением университетов, национальных лабораторий, промышленности и международной кооперации, но пока строиться быстрые реакторы или перерабатывающие заводы не будут. В Аргоннской национальной лаборатории работают над проектом AFR-100. Это модульный натриевый реактор с компактной активной зоной мощностью 100 МВт (э).

Япония, несмотря на Фукусиму, не намерена отказываться от продолжения работ по созданию реакторов IV поколения и готова сохранить для исследований быстрый натриевый реактор Monju.

Италия и Румыния объединили усилия (конечно, за европейские деньги) для создания демонстрационного быстрого реактора со свинцовым теплоносителем. Речь идет о реакторе ALFRED мощностью 125 МВт (э). Резонно предположить, что Италия участвует в проекте технологиями, а Румыния - территорией.

Российские специалисты, разумеется, представили на конференции все три направления развития быстрых реакторов (натриевые, свинцово-висмутовые, свинцовые), одновременно разрабатываемые в стране. При этом, если имеющие опыт реализации на флоте свинцово-висмутовые реакторы претендуют на вполне определенную нишу в ядерной энергетике, то никогда не существовавшие свинцовые, по мнению разработчиков, будут способны заменить собой всё остальное - по меньшей мере, в России. Такое глобальное будущее им сулят обещаемые уникальные достоинства по безопасности, которую разработчики настойчиво предлагают называть «естественной».

Пока же события в практической ядерной энергетике страны развиваются действительно естественно. На первый квартал будущего года планируется запуск и начало эксплуатации реактора БН-800, продолжающего линию российских натриевых бридеров. После этого предполагается решение о возведении на Белоярской АЭС энергоблока БН-1200. Ожидается, что он будет запущен в эксплуатацию в 2020 году, в качестве головного в серии.


А. Гагаринский
И. Гагаринская