Антитеррористическое топливо для АЭС

Разработка Российского научного центра «Курчатовский институт», ВНИИАМ, «ЛУЧ»

Е.И.Гришанин, ведущий научный сотрудник ВНИИАМ

Особенность атомной энергетики состоит в том, что радиационные последствия тяжелой аварии в результате террористического акта неустранимы.

Для XXI века будет характерно широкое распространение диверсий против объектов техники и против АЭС. Джохар Дудаев грозил еще в 1992 г. в журнале «Столица» сжечь Россию и США в атомном огне именно путем диверсий на АЭС. События 11 сентября 2001 г. в США удивительным образом показали, как это может происходить. Падение тяжелого самолета на АЭС приведет ко второму Чернобылю с 30 км зоной вечной недоступности. Чернобыльская авария зачеркнула экономический эффект от атомной энергетики на десятки лет вперед.

Причиной уязвимости АЭС является использование урановых стержней с оболочкой из сплава циркония. Сплав циркония очень хорош для баланса нейтронов в реакторе, но в аварийных режимах при высокой температуре он теряет прочность, и продукты деления выходят из активной зоны. Поэтому на АЭС предусмотрено многочисленное резервирование систем охлаждения и железобетонная защитная оболочка. По большому счету у атомной энергетики при использовании современных технических решениях нет надежного будущего.

В атомной технике разработаны тепловыделяющие элементы для высокотемпературных реакторов с гелиевым теплоносителем, в которых для твэлов вместо циркониевых сплавов используется многослойная оболочка из керамических материалов. Такие тепловыделяющие элементы из-за малого размера получили в России название микротвэлы. Керамическая оболочка микротвэла сохраняет прочность при повышении температуры до 16000С. Это позволяет удерживать радиоактивность в микротвэлах при любых авариях и любых действиях террористов. Даже при разрушении корпуса реактора и железобетонной защитной оболочки микротвэлы исключают выход активности в атмосферу.

Тепловыделяющая сборка с микротвэлами может использоваться в работающих реакторах без изменения их конструкции.

Россия имеет собственную технологию изготовления микротвэлов для намечавшихся к строительству в СССР высокотемпературных реакторов.

Курчатовский научный центр, ВНИИАМ и «ЛУЧ» провели комплекс исследований, который подтверждает способность микротвэлов удерживать радиоактивность в нормальных и экстремальных, аварийных условиях, а также провели успешные реакторные испытания.

Весь комплекс работ по обоснованию применения микротвэлов для действующих в России реакторов типа ВВЭР проведен при финансовой поддержке французской фирмы «Framatome ANP». Внедрение этой новой технологии на действующих новых АЭС позволит создать условия для широкомасштабного безопасного развития атомной энергетики в России и за рубежом. Следует отметить известные трудности внедрения этой новой технологии. Специалисты Росатома не имеют возражений по технической сущности этого технического решения, но основной аргумент «против» следующий: «Действующим нормативным документам мы удовлетворяем, а за дополнительную антитеррористическую безопасность нам никто платить не будет. За последствия террористических актов и гипотетических аварий пусть отвечает Правительство». Поэтому необходимо политическое решение для внедрения новой разработки.

Возможен отечественный или международный проект, который включает следующие укрупненные этапы:

1. Разработку технического проекта микротвэла и тепловыделяющей сборки с микротвэлами применительно к условиям водяного реактора (завершение испытаний в исследовательском реакторе).

2. Восстановление производства микротвэлов и создание производства тепловыделяющих сборок с микротвэлами для работающих АЭС.

3. Постепенную замену в действующих АЭС топливных сборок со стержневыми твэлами на топливные cборки с микротвэлами.

4. Разработку проектов и строительство новых реакторов с микротвэлами с уникальными технико-экономическими характеристиками.

В качестве постскриптума

Еще в конце 70х годов директор Курчатовского интитута акад. А.П.Александров однажды обеспокоился: «Все у нас с атомной энергетикой идет хорошо, вот только, что делать, если будет угроза терроризма! У нас ничего нет в защиту от него». Он понимал, что просто охрана по большому счету неэффективна в принципе, потому что она поневоле привыкает, что изо дня в день ничего не происходит и неизбежно теряет бдительность и моральную готовность. А принципиальное преимущество террористов в неожиданности. Даже учения на АЭС показали, что спецназ легко проникает и захватывает АЭС. При наличии у террористов специальных знаний сделать новый Чернобыль вполне возможно. Поэтому мне хотелось сформулировать концепцию широкомасштабного развития атомной энергетики. В ней первый пункт – разработка ТВС с микротвэлами для АЭС с ВВЭР и РБМК. Тем самым, как мне кажется, можно защитить атомную энергетику от серьезных проблем при терроризме против АЭС. Затем можно спокойно думать о дальнейших перспективах атомной энергетики.

Журнал «Атомная стратегия» № 29, март 2007 г.

назад

Материалы из архива

12.2006 Пресс-служба ОМЗ сообщает

ОМЗ поставят оборудование для первой в мире плавучей АТЭС ММ Ижорские заводы, входящие в состав Объединенных машиностроительных заводов (ОМЗ), подписали контракты с ФГУП «ОКБМ им. И.И.Африкантова» (Нижний Новгород) и с на поставку оборудования двух реакторных установок КЛТ-40С для строительства первой в мире плавучей атомной теплоэлектростанции малой мощности (АТЭС ММ) в городе Северодвинске (Архангельская область).

5.2009 Система АЭС малой мощности как фактор национальной безопасности России

Т.Д.Щепетина, к.т.н., нач. лаб. ИЯР РНЦ «Курчатовский институт» Но никогда ИМ не увидеть НАС      Прикованными к веслам на галерах!В.Высоцкий, «Еще не вечер»Концепция национальной безопасности Российской Федерации - система взглядов на обеспечение в Российской Федерации безопасности личности, общества и государства от внешних и внутренних угроз во всех сферах жизнедеятельности… в экономической, внутриполитической, социальной, международной, информационной, военной, пограничной, экологической и других сферах.

4.2007 Ключевые слова очередного форума ТЭК – «сырьевой голод»

Наш собственный корреспондентВчера в Санкт-Петербурге открылся VII международный энергетический  форум «Топливно-энергетический комплекс России». Представителей атомной отрасли в Горном институте, где традиционно проходит форум, насчитывалось единицы, среди выступающих на пленарном заседании  их и вовсе не было. На пресс-конференции корреспондент журнала «Атомная стратегия»  спросил, намерен ли в ближайшем будущем Газпром использовать ядерные технологии для разведки полезных ископаемых.