Энергобезопасность – это серьезно |
Как известно, развитие человеческой цивилизации сопровождается непрерывным ростом энергопотребления, причем этот рост был особенно стремительным в 20-м веке, в течение которого потребление энергии увеличилось почти в 15 раз. Начало 21-го века показывает, что этот рост будет продолжаться – а значит, будут по-прежнему сжигаться природные запасы угля, нефти, природного газа, поскольку именно углеводороды обеспечивает 4/5 мирового энергопотребления. По предварительным оценкам, к середине столетия потребность человечества в электроэнергии возрастет минимум в 3 раза – и это на фоне обостряющейся конкуренции на мировом рынке источников энергоресурсов.
Стало быть, все острее будут вопросы глобальной безопасности, все насущнее станут экологические аспекты добычи и утилизации сырьевых энергетических ресурсов. Взоры невольно обращаются альтернативным - "безуглеродным" технологиям производства электроэнергии. И здесь, при всем уважении к первым шагам в использовании т. н. «возобновляемых» видов энергии - ветровой, солнечной, геотермальной, приливной и т.д., следует признать, что на уровне достигнутых технологий ни одна из них, ни все вместе никак не смогут не только заместить, но и существенно снизить «углеводородный» энергобаланс. Что делать?
Просто признать, что единственной реальной, то есть практически осуществимой, альтернативой на протяжении ближайших десятилетий является более активное использование ядерной энергии. Свидетельства такого признания можно найти в сообщениях прессы. Рассказывается о планах строительства не единиц, а десятков атомных электростанций в наиболее населенных странах мира (Индии и Китае), о программах «реконструкции» атомной энергетики в США и в других развитых державах, о намерениях «реабилитировать» АЭС в Литве, которая по политическим мотивам оказалась вдруг перед угрозой превратиться из энергетического «донора» в «попрошайку».
Но возникает вопрос – а как же быть с тем фактором, что мировые запасы ядерного горючего, то бишь урана, тоже отнюдь не беспредельны? И второе, а может быть, даже первое по значению – как выполнить требования гарантированной безопасности для населения и окружающей среды, столь существенные в цивилизованную пост -чернобыльскую эпоху?
Ответ дают конкретные действия представителей атомной науки и техники по совершенствованию и развитию прогрессивных энергопроизводящих технологий. Так, 19 мая 2005 года в Росатоме состоялось заседание секции №3 "Динамика, теплогидравлика и безопасность реакторов и АЭС", входящей в НТС №1 Федерального агентства по атомной энергии. Слушался вопрос в весьма общей постановке: «Безопасность реакторной установки БН-800», но фактически речь шла о состоянии работ по совершенствованию систем безопасности эксплуатируемых и проектируемых реакторных установок на быстрых нейтронах с использованием жидкого натрия в качестве теплоносителя. Это, казалось бы, рядовое техническое мероприятие, тем не менее – один из практических шагов российских атомщиков к удовлетворению возрастающих энергетических потребностей общества в сочетании с требованиями максимально достижимой безопасности сложных технологических процессов.
Здесь не обойтись без небольшой справки. В России, как и в некоторых иных наиболее «продвинутых странах», уже давно ведутся работы, нацеленные на перевод атомной энергетики на прогрессивную технологию, именуемую «замкнутым топливным циклом». Она основана на использовании так называемых «быстрых реакторов» (БР) и предусматривает такой невероятно выигрышный прием, как возврат уже ранее использованного топлива обратно в «ядерный котел». Физика процесса состоит, вкратце, в том, что в БР деление ядерного топлива вызывают преимущественно нейтроны с энергией более 0,1 МэВ , которые по шкале энергий именуются "быстрыми", давая тем самым название и реактору. Именно поэтому в БР происходит деление не только изотопа U-235, как в обычных «тепловых» реакторах, но и U-238, которого в природных кладовых содержится на два порядка (в 100 раз) больше. Особенности БР позволяют также утилизировать плутоний, причем таким образом, что вторичного (получающегося в результате ядерных реакций) плутония получается больше, чем было первоначально загружено. Отсюда английское наименование таких реакторов - "бридер" (breed - размножать). Тем самым благодаря созданию реакторов такого типа принципиально открыта возможность иметь неисчерпаемый топливный ресурс, и вся перспектива лежит в области реализации соответствующих инженерных технологий. Что само по себе непросто.
Дело в том, что практическое создание БР требует выполнения ряда технических условий. Существенным является учет таких особенностей БР, как высокая теплоотдача топлива, требующая его интенсивного охлаждение, высокие рабочие температуры теплоносителя, элементов конструкции реактора и оборудования, высокие радиационные нагрузки на конструкционные материалы. Соответствующие исследования велись в течение 1960-1980-х лет в ряде стран (Россия, США, Франция, Англия, Германии) на испытательных стендах и первых моделях БР.
Общепризнанным результатом исследований является повсеместное применение в качестве теплоносителя расплава жидкого натрия, как наилучшего материала по совокупности всех эксплуатационных качеств. По мнению экспертов, эта вполне реализуемая технология может обеспечить максимальную безопасность БР в сравнении с реакторам деления на тепловых нейтронах. Кроме того, практически дезавуируются хорошо известные «сопутствующие неприятности атомного энергопроизводства»: не будет ни отдельно выделенного регенерированного плутония, ни накапливающегося облученного ядерного топлива. То есть замкнутый ядерный цикл обеспечивает внутреннюю экологическую безопасность энергокомплексов на БР.
Как бы подтверждая этот тезис, в нашей стране вот уже в течение 25 лет успешно работает быстрый реактор БН-600 в г. Заречном, причем одновременно он выполняет роль и испытательной реакторной установки, и третьего (наряду с двумя «тепловыми» реакторами, которые уже остановлены) энергоблока Белоярской АЭС. Кстати сказать, и поныне это самый мощный из действующих в мире реакторов на быстрых нейтронах. Здесь же ведутся работы по созданию более мощного и современного реактора БН-800 на электрическую мощность 880 МВт, который мог бы стать прообразом для «перевооружения» отечественной атомной энергетики.
Поэтому понятно то внимание, которое уделяется сегодня этому проекту. Достаточно сказать, что около полугода тому назад состоялись общественные слушания на тему "О перспективах развития атомной энергетики на основе ядерных реакторов с замкнутым топливным циклом и в свете инициативы Президента Российской Федерации Путина, выдвинутой на Генеральной Ассамблее ООН.
Возвращаясь к вышеупомянутому заседанию НТС Росатома, надо сказать, что собравшиеся специалисты и эксперты решали вполне конкретные вопросы обеспечения безопасной работы будущего реактора. В частности, были заслушаны доклады:
- "Доработка проекта БН-800 по системам безопасности" (представлен ФГУП "ОКБМ");
- "Экспериментальное обоснование характеристик воздушного теплообменника аварийного расхолаживание реактора БН-800" (ФГУП "ВНИИАМ");
- "Состояние работ по экспериментальному обоснованию системы автоматической защиты парогенератора ПГ Н-272 РУ БН-800" (ФГУП "ГНЦ РФ-ФЭИ").
В обсуждениях также участвовали приглашенные эксперты и специалисты из РНЦ "Курчатовский институт", ФГУП "ОКБ "Гидропресс", ФГУП "НИКИЭТ имени Н.А. Доллежаля", ИБРАЭ РАН. В принятом решении отмечается большой объем проведенных исследований и необходимость их продолжения, поскольку внедрение на реакторе БН-800 систем безопасности пассивного принципа действия существенно повышает уровень его общей безопасности, в том числе при расчете не только «проектных», но и «запроектных» аварий.
О том, насколько важно заранее просчитывать все возможные ситуации и последствия, красноречиво говорит печальный опыт «свежайшей» масштабной аварии в системе «Мосэнерго». Кстати говоря, из всех городов и поселков Московской области южного направления совершенно не пострадал от обесточивания сетей город физиков Протвино – только потому, что при решении задач строительства ускорительно-накопительного комплекса в этот город была проведена отдельная линия электропередачи от Смоленской атомной станции через «Калугаэнерго».
Серия сообщений "Атомная отрасль":
Часть 1 - Как сделать безопасный реактор
Часть 2 - Атомная бомба на Лубянке
...
Часть 30 - Вглубь материи
Часть 31 - Человек и атом. Экологический аспект.
Часть 32 - Энергобезопасность – это серьезно
Часть 33 - Дважды ликвидатор Советского Союза
Часть 34 - Реальные смерти от химии нас пугают меньше
...
Часть 47 - Два чернобыльских крыла
Часть 48 - "Атомэкспо-2014" - отрасль на марше
Часть 49 - Реабилитация территорий остаётся актуальной
Комментировать | « Пред. запись — К дневнику — След. запись » | Страницы: [1] [Новые] |