Газета Завтра 45 (1197 2016)

Валентин ГИБАЛОВ. В рамках программы IV поколения есть целых шесть направлений — разные технологии реакторов, которые по-разному решают дилемму безопасности и стоимости. Одно из этих направлений — высокотемпературные газоохлаждаемые реакторы. Такая идея в своё время показалась очень привлекательной, когда широко обсуждалось, что водород станет следующим энергетическим укладом, в котором у нас будут водородные машины и самолёты, водородные турбины для получения энергии. Водород в такой энергетике будет аккумулятором энергии, а вырабатываться он будет на атомных электростанциях с помощью термохимических циклов.

Но тут есть свои сложности. Дело в том, что газоохлаждаемые реакторы только в первом приближении выглядят намного более дешёвыми. Сейчас фабрикация топлива для современных ВВЭР — это целая сложная и высокоточная машиностроительная отрасль, производящая ТВЭЛы и собирающая из них топливные сборки — ТВС.

А для газоохлаждаемых реакторов придумали совершенно иное топливо, так как в потоке газа работать проще. Это просто графитовые шарики, в которых практически графитовая пыль смешана с ураном. Их насыпают в большую "банку", которая представляет собой активную зону реактора, и они там нагреваются, а через них продувают гелий. Такое топливо уже способно работать при температуре в 8500оС, заработает и при 10000оС. А это и есть условия термохимического цикла, либо же хорошего цикла на газовой турбине. То есть мы получаем одноконтурный реактор, выбрасывая по дороге все эти парогенераторы и кучу арматуры.

"ЗАВТРА". Ставим большую турбину и внутри этого цикла гоняем гелий? А если, допустим, у нас дырочка появилась в реакторе или турбине?

Валентин ГИБАЛОВ. Есть такая проблема, которая, собственно, и поставила крест на этой красивой идее в своё время. Появляется дырочка, у нас весь теплоноситель, который ещё и под большим давлением, уходит наружу, и мы остаёмся без охлаждения. Даже если реактор заглушен, у него остаётся остаточное тепловыделение, которое, как мы знаем, прекрасно губит любой реактор. Вот вам и новая Фукусима…

А газовый реактор ведь не маленький, оболочка получается диаметром метров в 30, и всё это рассчитывается на давление в 100 атмосфер, иначе газом просто не отвести всё тепло, что выделяет реактор. Можно, конечно, такой реактор под воду спрятать, на морское дно, например, — будет внешнее давление, но это экзотика. Есть и другой вариант — конвективное охлаждение, но под него надо раздуть размеры реактора, к которому подводят охлаждающие каналы и так его охлаждают. Китайцы — основные запевалы в направлении газоохлаждаемых реакторов, они строят сейчас два таких энергоблока.

"ЗАВТРА". Здесь надо сказать, что китайцы не сами делают — они взяли немецкий опыт. Немцев в своё время очень сильно психологически задавила наша авария в Чернобыле, и они тогда свои реакторы закрыли. Хотя их газоохлаждаемые реакторы были уже почти готовы.

Валентин ГИБАЛОВ. Там тоже была авария, как раз на немецком газоохлаждаемом реакторе, в конце 1980-х. И под это дело, да ещё на фоне Чернобыля, реактор в ФРГ просто ликвидировали. Китайцы купили какой-то объём немецких технологий, а что-то просто скопировали. Но интересно, что их реактор мощностью в 1/12 от водо-водяного ВВЭР-1200 размером получился в три раза больше, чем российский. То есть для газа надо иметь гигантский корпус реактора. И эту проблему пока только думают, как решить.

"ЗАВТРА". Хорошо, это первая из шести концепций. А какие есть ещё?

Валентин ГИБАЛОВ. Вторую и третью мы уже сегодня затронули. Это свинцовый (БРЕСТ) и быстрый натриевый (БН) реакторы.

"ЗАВТРА". А оставшиеся три варианта какие?