5 блок: БН или БРЕСТ?

Атомные перспективы развития Заречного - это 5-й блок БАЭС и дальше (БН-800, 4-й блок - уже, пожалуй, не перспектива, а действительность). Но когда об этом заходит речь - нет-нет да промелькнёт информация: ещё неизвестно, что это будет - БН1200, старший брат БН-800, или неизвестный БРЕСТ.

С одной стороны, непонятно, зачем на БАЭС строить БРЕСТ: ведь в Заречном уже сложилась целая школа специалистов по реакторам на быстрых нейтронах типа БН (с натриевым теплоносителем). С другой стороны, в России существует федеральная целевая программа (ФЦП) "Ядерные энерготехнологии нового поколения" - программа развития атомной энергетики, включающая в себя три направления: БН, БРЕСТ и СВБР. Всё это - реакторы нового поколения на быстрых нейтронах, отличающиеся типом теплоносителя (веществом, которое отводит тепло от активной зоны): на БН он натриевый, на БРЕСТе - свинцовый, на СВБР - свинцово-висмутовый. Проекты всех трёх сегодня находятся на разных этапах подготовки, но все три проекта должны быть готовы к 2014г. И в этом свете понятнее, почему Заречный выбран потенциальным местом расположения БРЕСТа: именно потому, что есть специалисты, работающие с передовыми технологиями. Ведь таких территорий в России не так много.

Между тем, если с БН-ом всё ясно (есть технологии, строится БН-800, работает БН-600, до него были БН350, БОР-60, БР-10), то говоря о БРЕСТе, вообще обращаться можно лишь к теории: ни одного реактора этого типа, даже маленького экспериментального, в мире не существует. Почему тогда БРЕСТ включили в ФЦП? "Вопрос можно назвать историческим, - объясняет руководитель Проектного офиса БН-К Н.Н.Ошканов. - Государство обеспокоено исчерпанием эффективных природных топливных ресурсов - газа, нефти. Вроде бы, в России их можно заменить на уголь, залежи которого огромны. Но чтобы уголь возить туда, где нужна электроэнергия, надо всю железную дорогу занять вагонами. Поэтому нужно более компактное топливо. Это уран. Но сегодня АЭС с тепловыми реакторами его используют менее чем на 1% - и при таком использовании урана тоже ненадолго хватит. А быстрые реакторы позволят расходовать топливо более эффективно - теоретически до 100%.

Но при высокой безопасности быстрые реакторы пока имеют высокую стоимость из-за высокой материалоёмкости. Да и применяемый натриевый теплоноситель не идеален. Нужны новые идеи: сделать безопасность быстрых реакторов такой, чтобы она обеспечивалась законами природы, а не системами безопасности, требующими участия человека. В то же время необходимо снизить стоимость АЭС с быстрыми реакторами до коммерчески приемлемых величин. Одним словом, нужен рывок".

Вообще направлений развития быстрой энергетики - очень много. Если типов реакторов - всего два (на медленных нейтронах и на быстрых), то вариантов "упаковки", в т.ч. вариантов теплоносителей - множество. Вода для быстрых реакторов не подходит: ей не хватает теплоёмкости, от маленького объёма реактора она не способна отвести тепло. Поэтому применяют расплавленные металлические теплоносители. Первый быстрый реактор был на ртути: она удобна, потому как жидкая в естественной среде, её не надо расплавлять, в природе встречается в достаточном количестве. Но ртуть очень агрессивна по отношению к металлам (т.е. просто разъедает их) - и от неё отказались. Литий - слишком лёгкий и делает нейтроны медленными. Калий - тяжелее, но, как и ртуть, очень агрессивен. Свинец - не исследован...

В общем, у каждого теплоносителя - свои недостатки и достоинства. И натрий в этом смысле - некая золотая середина: не слишком лёгкий, очень хорошие теплофизические свойства (теплопроводность, теплоёмкость), по отношению к металлам неагрессивен. Но - сильно окисляется, и если в него попадает вода, начинается очень бурная реакция, что для реактора не есть хорошо. "Свинец, вроде бы, избавлен от этих недостатков - но это нужно ещё доказать. Да и концепция реактора, где свинец собираются применять, в том, чтобы всё наработанное им топливо использовать только для себя. БРЕСТ, как ни странно, не развивает атомную энергетику, - говорит Н.Н.Ошканов - Он, так сказать, бездетный. А концепция БН - накормить себя и свою семью. В этом смысле это более благородные машины".

Другими словами, если БРЕСТ создаёт некий замкнутый цикл только для себя, то БН включает в этот цикл всю атомную энергетику. Это не только эффективное использование природного урана, но и получение нового топлива из ядерных отходов. Тем более, что с 2020г. Концерн "Росэнергоатом" будет обязан сам разбираться со своим отработавшим топливом - государство полностью перекладывает на него эту ответственность.

Главным достоинством БРЕСТа считается безопасность. БРЕСТ - это реактор естественной безопасности, основанной на законах физики: теоретически на нём невозможен разгон цепной реакции, даже человек не может её спровоцировать.

БН тоже - естественной безопасности, но она реализуется с помощью других законов природы.

Впрочем, "сказать, что ядерные реакторы безопасны, значит быть безответственным: любой ядерный реактор опасен. Другое дело, что должен быть минимум возможности реализации этой опасности", - добавляет Н.Н.Ошканов.

Но если при разработке новых проектов БН используются уже апробированные опытом решения, то для БРЕСТа необходимо решить новые задачи: новое топливо и новый теплоноситель. И это потребует не один десяток лет. Сегодня - только начало этого пути. "Непреодолимых трудностей, антиприроды здесь нет, - говорит Н.Н.Ошканов. - Просто исторически так сложилось, что свинцом никто не занимался. C самим реактором всё ясно и понятно, он так или иначе приспосабливается ко всем нуждам. Но атомная станция - это не только реактор. Вот достижениями БН гордятся учёные.

А все беды от чего? От технологии: режимы эксплуатации, течи натрия наружу, течи воды в натрий, одно идёт, другое не идёт... Учёные удивляются: какие беды? А мы тут намучались, пока доводили БН-600 до ума. И с БРЕСТом, со свинцом, будет то же самое.

У каждой конструкции реактора свои преимущества и недостатки, но все они решают одну задачу, они все - блоки 4-го поколения.