«Чернобыль стал отрезвляющим уроком, после которого были сформулированы новые подходы к безопасности»
Энергию для систем жизнеобеспечения на Луне и Марсе могут обеспечить атомные станции малой мощности — их аналоги уже применяются на Земле. Об этом «Известиям» в интервью рассказал заместитель директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ Георгий Тихомиров. По словам эксперта, мир находится на пороге широкого внедрения атомных станций малой мощности — он уверен, что их будут активно примерять в Сибири и на Дальнем Востоке. А в обозримом будущем нас ждёт запуск технологий повторного использования ядерного топлива, а также получения водорода на атомных станциях нового типа.
авария
на АЭС „Три-
Майл-Айленд“ в США»
Георгий Валентинович, приближается годовщина Чернобыльской аварии. Чем это событие стало для отрасли?
Справедливости ради, первый звонок прозвенел раньше. Это была авария 28 марта 1979 года на АЭС «Три-Майл-Айленд» в США. Она первой заставила сделать определённые выводы. Но после Чернобыля человечество по‑новому взглянуло на атомную энергетику. До этой аварии в развитых странах были большие планы по вводу новых мощностей. Отрасль развивалась экспоненциально. Чернобыль стал отрезвляющим уроком, после которого страны пересмотрели были сформулированы новые подходы к безопасности атомных станций.
Первое время после аварии были опасения, что на атомной энергетике поставят крест. Однако после Чернобыля международное сообщество провело тщательные исследования и атомная отрасль получила второе дыхание, но уже с новыми проектами — появились реакторы третьего поколения с повышенными мерами безопасности. Все крупные аварии произошли на реакторах второго поколения
К ним относится и реакторы АЭС «Фукусима-1», где в 2011 году произошла новая радиационная авария?
Да, это так. Но нужно отметить, что «Фукусима-1» — это был особый случай. Большинство людей воспринимают эту аварию вне контекста, и мало кто помнит, что причиной катастрофы стало великое японское землетрясение, которое унесло тысячи жизней. Таким образом, «Фукусима», как ни парадоксально, продемонстрировала безопасность ядерных технологий. Выброс был, но он, несмотря на природный катаклизм, оказался ограниченным. Активные зоны остались локализованы.
Тем не менее, причины аварии были проанализированы. Главный вывод заключался в том, что необходим гарантированный подвод электричества к станции в любых условиях. Выводы сделали, и сейчас все новые проекты строят с учётом этих требований. Отличие от Чернобыля в том, что Фукусима не заставила страны отказываться от атомной энергетики. Сегодня к ней проявляют интерес многие страны — в мире строится более 50 новых реакторов.
Одна из территорий, где будут возводить новые энергоблоки в России — это Сибирь и Дальний Восток. Это и АЭС большой мощности, и малые модульные реакторы, которые в таких регионах — в силу их труднодоступности и отсутствия другой энергетической инфраструктуры — особенно перспективны.
можно будет
перерабатывать
и использовать
повторно»
Правда, что технологии замкнутого ядерного топливного цикла, которые означают использование в качестве топлива отходов ядерной реакции, появились ещё в дочернобыльскую эпоху, и авария их притормозила?
Действительно, в 1960-е и 1970-е годы, когда атомная энергетика бурно развивалась, стала очевидной проблема, что на Земле ограничены запасы изотопа урана-235 — основного топлива для тепловых реакторов. Тогда были предложены проекты реакторов на быстрых нейтронах, которые вовлекают в цикл все изотопы урана, что в сотни раз увеличило бы топливную базу атомной энергетики.
Чернобыль, безусловно, свернул эти планы. Когда стоит вопрос «быть или не быть» самой отрасли, обсуждать быстрые реакторы было преждевременно. Но с 2000-х годов, когда стало ясно, что при должном подходе АЭС безопасны, мы вернулись к этому вопросу. В России развиваются и быстрые реакторы, и технологии переработки ядерного топлива.
Особые надежды связаны с проектом «Прорыв», где будет реализовано замыкание топливного ядерного цикла с помощью реакторов на быстрых нейтронах. Этот проект позволит отработать технологии создать решение для дальнейшего тиражирования системы, в которой ядерное топливо можно будет перерабатывать и использовать повторно, добавляя только природный или отвальный уран.
Какие ещё технологии, которые оказались приостановлены чернобыльской аварией, сейчас могут получить новый импульс?
В ту эпоху также активно обсуждали концепцию атомно-водородной энергетики, когда энергию АЭС направляют на крупнотоннажное производство водорода. А сам водород можно использовать и как топливо для транспорта, и для получения тепла. Это позволит получить экономически эффективную и экологически чистую энергию, так как единственным побочным продуктом в ходе реакции будет водяной пар.
В России уже разрабатывают проекты атомных энерготехнологических станций (АЭТС) с высокотемпературными реакторами и газовым теплоносителем. Они могут удешевить процесс получения водорода в больших объёмах методом электролиза воды. Чтобы эти проекты были востребованы, нужно параллельно развивать водородную инфраструктуру — транспорт, двигатели, заправочные станции, промышленные потребители, а также системы транспортировки и хранения этого газа и т.д.
системы
жизнеобеспечения
энергией
могут
обеспечить атомные
станции
малой
мощности»
Расскажите про атомные технологии в космосе. Что нового в этой сфере?
Разработки ведутся по нескольким направлениям. Первое — это повышение КПД и удешевление «атомных батареек» — радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГов). Второе — это, конечно, двигатели с ядерным источником энергии. Разные страны разрабатывают и тестируют эти системы.
Ещё одно перспективное направление — это ядерная энергетика на других небесных телах. Например, на Луне и Марсе системы жизнеобеспечения энергией могут обеспечить атомные станции малой мощности. Это большое разнообразие проектов — от микрореакторов мощностью менее 10 МВт — до установок в 300 МВт (такие станции покрывают потребности целого города).
Эти технологии уже применяют на Земле?
У нас есть пример — это плавучая АЭС «Академик Ломоносов», которая снабжает город Певек (Чукотский автономный округ) и теплом и электричеством. Можно сказать, что мы находимся на пороге активного внедрения атомные станции малой мощности. «Ломоносов» дал бесценный опыт. Сейчас решаются вопросы лицензирования серийных блоков, тестирования всех элементов станции.
Выигрыш от серийности будет заметён, когда будет 10–20 работающих образцов, которые доказали свою надёжность. Сам по себе реактор можно собрать быстро, но требуется время на подготовку площадки и инфраструктуры. Поэтому на горизонте до 2030 года мы увидим первые объекты серии, а к 2040 году их будут десятки.
Как изменят атомные станции малой мощности изменять облик России?
Например, они в труднодоступных районах Сибири, Чукотки, Якутии модульные атомные реакторы помогут наладить нормальный быт людей, а на месторождениях полезных ископаемых — повысить эффективность добычи. Планируется, что доля атомной выработки в России к 2042 году вырастет до 25%. Будут пущены десятки новых блоков, включая и плавучие станции, и быстрые реакторы, и малые модульные.
Стоит отметить, что на Форуме будущих технологий, который недавно прошёл в Москве, подняли тему биопоселений. Для таких объектов, в частности, необходим баланс источников энергии, поскольку возобновляемые источники (ВИЭ) — например, Солнце, ветер и другие — зависят от погоды и времени суток, а атомные станции малой мощности могут дополнить их и компенсировать этот недостаток.
убивают
микробы
и позволяют
дольше
хранить урожай»
Расскажите о применении ядерных технологий для «бытовых» нужд.
Это огромные и часто недооценённые направления. Сегодня, к примеру, ядерная медицина — это множество технологий — от радиофармпрепаратов для диагностики болезней до ускорителей для лучевой терапии рака. Россия в этих сферах занимает лидирующие позиции.
Кроме того, радиоизотопы используют в сельском хозяйстве. Например, небольшие дозы облучения убивают микробы и позволяют дольше хранить урожай. Вместе с тем гамма-сканирование зданий, мостов, трубопроводов и других инженерных сооружений даёт возможность произвести их неразрушающий контроль, что важно для нашей безопасности. Есть методы изучения рек с помощью изотопов. Их суть в том, что вода из разных источников имеет уникальный изотопный состав. В целом, ежегодно проходят конференции, посвящённые неэнергетическому использованию ядерных технологий.
В этих сферах мы задействуем энергию деления ядра. А какой следующий шаг в развитии технологий?
В ближайшие сто лет произойдёт повсеместное внедрение замкнутого топливного ядерного цикла, о котором мы говорили. Второе — это, безусловно, атомно-водородная энергетика. Водород требует специальных технологий хранения и транспортировки, но это инженерная задача, которую мы способны решить.
Ну и, конечно, термоядерная энергия — альтернативный способ получения энергии путём синтеза ядер. Работы в этих направлениях ведут уже более 60 лет. Орешек оказался твёрдым, но побочные продукты этих исследований — плазменные технологии, новые лазеры, материалы, методы диагностики — уже сегодня приносят огромную пользу.
© В статье использованы фотографии:
РИА Новости/Павел Лисицын;
РИА Новости/ Пресс-служба АО «Концерн Росэнергоатом»; РИА
Новости/Павел Львов; РИА Новости/Павел Лисицын; РИА Новости/Алексей
Майшев; РИА Новости/Сергей Савостьянов; РИА Новости/ Пресс-служба
АО «Концерн Росэнергоатом»; РИА Новости/Павел Львов; РИА
Новости/Валерий Мельников; Павел Лисицын/ РИА Новости.
