23 января в Египте началось строительство по российскому проекту четвертого энергоблока АЭС «Эд-Дабаа». На этой атомной станции будут работать самые передовые в мире ядерные энергоблоки, созданные благодаря научным результатам, полученным на исследовательских реакторах. Однако именно их парк требует скорейшего обновления, иначе развитие ядерной и термоядерной энергетики может остановиться.
Мирный атом
Материаловедческие исследовательские реакторы играют ключевую роль в развитии ядерных технологий и науки. Без них не создать новые материалы для энергетических установок, не произвести радиоизотопную продукцию для медицины и промышленности. За время развития атомного проекта во всем мире было построено более 670 таких реакторов, почти все они расположены в университетских и государственных научных центрах.
Однако подавляющее большинство из них введено в строй более 40 лет назад и к настоящему времени сильно устарело. Мир начинает испытывать дефицит в современных исследовательских машинах, необходимых для развития новой крупномасштабной ядерной генерации (технологии «Generation 4»), продления сроков действующих реакторов АЭС и повышения их эффективности. К 2025 году мировая экспериментальная база во многом себя исчерпает, многие научные реакторы выработают свой ресурс или не будут обладать необходимыми техническими возможностями.
Сегодня в России успешно работает исследовательский реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем БОР 60, однако его возраст уже перевалил за 45 лет.
Конкурентное преимущество
В промышленной зоне расположенного в городе Димитровграде Ульяновской области атомного Государственного научного центра «НИИАР» в 2015 г. началось строительство самого крупного в мире реактора для проведения научных исследований МБИР (Многоцелевой быстрый исследовательский реактор). Его основное предназначение — массовые реакторные испытания инновационных материалов и макетов элементов активных зон для ядерно-энергетических систем «Generation 4», включая реакторы на быстрых нейтронах с замыканием топливного цикла и тепловые реакторы малой и средней мощности. МБИР практически в три раза больше БОР-60, что позволит увеличить количество экспериментов. Физический пуск реактора запланирован на 2028 г. Мировая тенденция развития быстрых исследовательских реакторов показывает, что к 2025 г. МБИР можем стать единственной подобной установкой в мире.
«Исследовательские реакторы традиционной конструкции ограничены изучением только тех процессов, которые присущи их конкретной структуре. Взять, к примеру, реактор с натриевым охлаждением: он позволяет исследовать процессы, связанные с воздействием расплавленного натрия на сталь, но не способен моделировать взаимодействие стали со свинцом, если не применять специальные методы. Если реактор предназначен для работы с быстрыми нейтронами, он только условно подходит для изучения процессов, происходящих в реакторах на тепловых нейтронах. МБИР отличается своей универсальностью и адаптивностью. В его конструкции предусмотрены специальные каналы в активной зоне, позволяющие устанавливать индивидуальные контуры с собственными теплоносителями, топливными элементами и рабочими температурами. Это делает МБИР гибким инструментом, способным моделировать различные типы реакторов, включая натриевые и свинцовые, а также позволяет проводить имитацию аварийных ситуаций в рамках одного контура, не ставя под угрозу всю систему», — пояснил Эксперту директор АНО «Атоминфо-центр» Александр Уваров.
С помощью нового российского реактора можно будет проводить медико-биологические исследования, тестировать новое оборудование, технологии и топливо, испытывать различные материалы, а также производить очень важные изотопы, в том числе изотоп молибден-99, применяемый для получения основного медицинского изотопа технеций-99, широко используемого в диагностике заболеваний. В настоящее время производство технеция-99 в основном сосредоточено в Европе и США.
Международное сотрудничество
Французы строят юге страны в Кадараше легководный исследовательский реактор мощностью 100 МВт «Жюль Хоровиц» (Jules Horowitz Reactor, RJH), предназначенный для испытания материалов и отработки технологии реактора PWR (ядерный реактор западного дизайна). RJH заменит устаревшие исследовательские реакторы «Osiris» мощностью 70 МВт и «Siloe» мощностью 25 МВт. Проект осуществляется под руководством французского комиссариата по атомной энергии CEA. На реакторе RJH предполагается проводить эксперименты по облучению высокотемпературных материалов в высоком потоке нейтронов при температурах до тысячи градусов Цельсия.
Неизвестно, будет ли у международного сообщества доступ к проведению экспериментов на французской установке.
Россия же приглашает иностранных партнеров работать в рамках Международного центра исследований МБИР. Весной прошедшего года в Ташкенте, на базе Института ядерной физики Академии наук Узбекистана, состоялось очередное заседание комитета по неэнергетическому применению ядерных технологий Консультативного совета МЦИ МБИР, в котором приняли участие свыше 40 представителей крупнейших российских и зарубежных предприятий атомной отрасли, ведущих научных и образовательных организаций Узбекистана, Казахстана, Армении, Алжира, Бразилии, ЮАР, а также представители международных организаций — МАГАТЭ и Объединенного института ядерных исследований.
«Мир постепенно уходит от углеводородного сырья. Будущее за возобновляемыми источниками энергии, и, конечно, дополнять их будет крупная генерация, прежде всего АЭС. Поэтому такие исследовательские установки, как МБИР, крайне важны для создания новой крупномасштабной платформы ядерной энергетики. К тому же уникальность МБИРа еще и в том, что такой установки ни у кого не будет, а значит вполне могут появиться международные контракты на проведение необходимых исследований и испытаний в России», — сказал «Эксперту» директор Фонда энергетического развития, член Общественного совета при Минэнерго РФ Сергей Пикин.
