Pentru început, să observăm ca un fapt: primul reactor rapid din China (China Experimental Fast Reactor) a fost construit chiar în capitală - în sud-vestul Beijingului, la aproximativ 45 de kilometri de centru. Aici, în spatele celui de-al șaselea inel de transport, se află Institutul Chinei de Energie Atomică (CIAE). Dacă doriți - un analog al Institutului Kurchatov, care a ieșit din laboratorul secret nr. 2 de la periferia nord-vestică a Moscovei.
Corespondentul special al Rossiyskaya Gazeta și echipa de filmare a canalului TV Russia 24 au fost primii jurnaliști străini care au acces la instalația nucleară din Beijing. Anterior, au existat doar specialiști în domeniul nuclear care au ajutat la construcția și lansarea CECR.
„Institutul nostru de energie atomică, cunoscut acum și sub denumirea de Institutul de Fizică Modernă al Academiei de Științe din China, a fost fondat în 1950”, președintele-director al CIAE, domnul Wan Gang, a salutat jurnaliștii din Rusia. - O altă dată foarte importantă pentru noi este 27 septembrie 1958, când primul reactor de cercetare a apei grele a fost lansat pe teritoriul Institutului cu asistența URSS. În același 58, cu participarea specialiștilor sovietici, primul accelerator-ciclotron a fost lansat aici …
„Planul 863”: etapă cu etapă
Acum, mai mult de cincizeci de ani mai târziu, primele facilități de cercetare au fost scoase din funcțiune. Ciclotronul, potrivit directorului institutului, a fost demontat, deoarece doar un magnet mare a rămas ca amintire. Clădirea primului reactor a fost păstrată, așa cum am putut vedea mergând la el printr-un parc de institut mare, bine îngrijit, cu poteci îngrijite pavate. În partea centrală, ne-am oprit pentru un minut în fața busturilor de marmură ale oamenilor de știință atomici - luminile proiectului lor atomic chinez.
Ei nu își ascund participarea la cercetare și dezvoltare, care au servit la crearea primelor bombe atomice (1964) și apoi a hidrogenului (1967) pentru RPC, dimpotrivă, sunt mândri de ea. La fel ca o contribuție la crearea primului submarin nuclear (1971) pentru marina chineză și primul satelit (1971) al Pământului lansat în Imperiul Celest.
Dar acum, potrivit directorului institutului, sarcina principală a echipei conduse de el este dezvoltarea energiei nucleare, inclusiv a energiei nucleare pe o nouă platformă tehnologică. În China, a subliniat domnul Wan Gang, a fost adoptată o strategie de dezvoltare în trei etape în acest domeniu: un reactor termic - un reactor rapid - un reactor termonuclear.
În ceea ce privește reactoarele tradiționale, în care nucleii de uraniu-235 sunt fisionați de așa-numiții neutroni termici (liniști), în China s-au mutat de mult dintr-o sferă pur științifică în zona de funcționare comercială. Conform datelor oficiale prezentate la AtomExpo-2015 la Moscova de corporația de stat CNNC, aceasta are nouă unități nucleare în funcțiune, douăsprezece sunt în construcție și sunt planificate și mai multe. Scopul este creșterea ponderii energiei nucleare până în 2020 la șase procente (80 GW) și, în viitor, recuperarea sau chiar depășirea Franței în acești indicatori.
Până în prezent, ponderea producției nucleare în bilanțul energetic total al Chinei este de aproximativ două procente. Dar asta este deocamdată. Perioada uceniciei, când au fost construite aici primele centrale nucleare conform proiectelor franceze, canadiene, americane, rusești, trece repede. Majoritatea unităților de putere recent construite utilizează deja sau intenționează să utilizeze reactoare și alte echipamente importante de dezvoltare chineză sau comună. Adică, prima etapă - diferite tipuri de reactoare termice - China a funcționat și se mută, figurativ vorbind, la al doilea nivel.
În planul de stat pentru dezvoltarea tehnologiilor înalte sau, așa cum se numește mai des, în „planul 863”, dezvoltarea reactoarelor rapide este listată ca o prioritate maximă. Aceeași sarcină a fost inclusă în programul pe termen mediu pentru dezvoltarea științei și tehnologiei pentru 2006-2020.
Cu toate acestea, la începutul anilor '60 ai secolului trecut, au început să se uite atent la reactoarele rapide, care sunt numite și crescători, în spatele Marelui Zid. În acel moment, se știa că însăși ideea reproducerii extinse a combustibilului nuclear (crescător - cu alte cuvinte, un crescător) a fost exprimată în ianuarie 1943 în SUA de Leo Szilard și preluată în URSS. Din 1949, sub conducerea academicianului Alexander Leipunsky, în Uniunea Sovietică s-a desfășurat o muncă polifacetică de cercetare pentru a crea reactoare rapide. Dar primul reactor experimental de reproducere cu o capacitate termică de 0,2 MW a fost lansat în Statele Unite, la centrul nuclear din Idaho, pe 20 decembrie 1951.
În URSS, o instalație similară a fost comandată patru ani mai târziu în Obninsk (regiunea Kaluga), unde se află Institutul de Fizică și Inginerie a Energiei și unde lucra academicianul Leipunsky la acea vreme. Un an mai târziu, în același loc, la Obninsk, a fost lansat un reactor experimental BR-2: plutoniul metalic a servit drept combustibil, iar mercurul a fost folosit ca agent de răcire.
În același 1956, un consorțiu format din mai multe companii americane a început construcția unui crescător demonstrativ Fermi-1 de 65 MW. Zece ani mai târziu, a avut loc un accident cu topirea miezului. Reactorul a fost demontat cu cheltuieli mari, după care a dispărut interesul industriei americane pentru acest subiect.
Între timp, în URSS, a fost construit și lansat un BR-5 experimental (după reconstrucție a devenit cunoscut sub numele de BR-10) - în Obninsk. Și la Institutul Reactoarelor Atomice din Dimitrovgrad (regiunea Ulyanovsk) - un BOR-60 multifuncțional, în care a fost utilizat combustibil MOX (un amestec de uraniu și dioxizi de plutoniu) și sodiu lichid a fost utilizat ca agent de răcire. BOR-60 este încă în funcțiune și există posibilitatea extinderii funcționării sale până în 2019.
Franța a cheltuit cinci miliarde de dolari pentru construcția unei centrale nucleare la scară largă cu un reactor de neutroni rapid Superphenix, dar din cauza problemelor cu nucleul alimentat cu plutoniu, această instalație a fost închisă în 1996 …
Singurul reactor cu putere neutronică rapidă (în toată lumea!) Este reactorul BN-600 de la a treia unitate a centralei electrice Beloyarsk. Este deținătorul recordului pentru vechimea în serviciu - este în funcțiune comercială din 1980 și poate fi prelungit până în 2030. În plus, este cel mai puternic reactor rapid răcit cu sodiu de până acum.
Mai întâi în noul secol
proceduri pregătitoare pentru pornirea puterii. Ambele reactoare s-au născut în cadrul Experimental Design Bureau of Mechanical Engineering numit după V. I. Afrikantova. Academicianul Fyodor Mitenkov, director științific al OKBM, a primit în 2004 Premiul Internațional Global pentru Energie pentru contribuția sa remarcabilă la dezvoltarea bazelor fizice și tehnice și la crearea de reactoare cu neutroni rapid.
După cum asigură proiectanții, proiectul BN-800 a implementat inovații importante pentru îmbunătățirea siguranței nucleare și a radiațiilor. Ele se bazează pe principii pasive, ceea ce înseamnă că eficacitatea lor nu depinde de fiabilitatea funcționării sistemelor auxiliare și de factorul uman.
Toate acestea au fost pe deplin luate în considerare la proiectarea CEFR - primul și până acum singurul rector de neutroni rapid construit, testat și pus în funcțiune oficial în secolul XXI. Institutul chinez de energie atomică este deosebit de mândru de acest fapt și le mulțumește colegilor ruși pentru ajutorul activ.
Primele contacte între specialiștii celor două țări cu privire la acest proiect au început în 1992. Grupul de lucru din partea rusă a inclus angajați ai OKBM im. Afrikantov (Nijni Novgorod), Institutul Sankt Petersburg „ATOMPROEKT” și Institutul de Fizică și Inginerie a Energiei (Obninsk, regiunea Kaluga).
„În acel moment, specialiștii noștri aveau deja o idee despre reactoarele rapide cu un agent de răcire cu sodiu”, spune directorul institutului, Wan Gang. - În plus, am studiat hidraulica termică, fizica neutronilor, știința materialelor, particularitățile manipulării combustibilului nuclear și echipamentele speciale. Pe parcurs, obiectivele întregului proiect au fost clarificate. În primul rând, crearea centralei reactoare în sine. S-a stabilit că va fi un reactor experimental cu o putere termică de 65 megawatti și o putere electrică de 20 megawatt. În al doilea rând, dezvoltarea de noi tehnologii. În al treilea rând, antrenamentul. Și deja în finală - testele planificate, cercetarea, experimentele. Aveam nevoie de CECR ca bază, o platformă, astfel încât, după ce am dobândit experiența necesară, să ne putem îndrepta spre crearea unei demonstrații și apoi a unităților comerciale de serie ale centralelor nucleare cu reactoare de neutroni rapide.
Ca și în Rusia, doar mai stricte
Proiectul conceptual CEFR a fost dezvoltat de specialiștii chinezi și supus colegilor ruși spre luare în considerare. Apoi, luând în considerare comentariile și contrapropunerile primite, întregul concept, inclusiv cerințele tehnice și principalele componente ale reactorului, a fost discutat în detaliu la o reuniune comună din mai 1993 și a primit aprobarea la nivel înalt.
În a doua jumătate a anilor 90, a început etapa de proiectare inginerească. A menționat deja OKBM, St. Petersburg ATOMPROEKT, FEI și OKB Gidropress (Podolsk, regiunea Moscovei) au format, în cuvintele colegilor lor chinezi, „cooperare în proiect” și au lucrat într-o manieră coordonată, profesional, luând în considerare toate cerințele și dorințele clientului. Iar liniile directoare inițiale ale părții chineze au fost chiar mai stricte decât standardele de siguranță împotriva radiațiilor, standardele pentru eliberări și descărcări radioactive, situații de urgență în vigoare la acel moment în industria nucleară rusă.
„Întrucât s-a decis construirea CECR în limitele Beijingului, iar acesta nu este doar un oraș mare - capitala Chinei, am făcut cerințe speciale pentru asigurarea securității”, a explicat Xu Mi, omul de știință șef al CNNC, academician al Academia Chineză de Inginerie, când se întâlnea cu jurnaliști ruși. - Chiar dacă probabilitatea topirii nucleului în acest reactor este neglijabilă, am insistat să folosim un sistem pasiv de eliminare a căldurii reziduale. Și - la instalarea unei tăvi capcană pentru o topire ipotetică a miezului. Principalele pompe de circulație (MCP) au fost comandate în Rusia, dar în caz de răcire de urgență li s-a cerut să adauge o volantă la proiectarea lor, crescând astfel timpul de rulare al MCP, adică circulația lichidului de răcire în cazul în care de pierdere de putere …
Potrivit lui Xu Mi, în cazul oricărei situații de urgență sau chiar dincolo de un accident bazat pe proiectare, nu ar trebui să fie necesară evacuarea populației - totul ar trebui să fie localizat în interiorul unității electrice sau în limitele ariei sale protejate. Agenția Națională de Siguranță Nucleară din Republica Populară Chineză nu a considerat că o astfel de campanie este o reasigurare și a susținut poziția oamenilor de știință.
„La urma urmei, de la peretele clădirii în care este montat CECR, până la gardul care închide institutul, are doar 153 de metri”, subliniază academicianul cu un zâmbet blând. - Și apoi oamenii trăiesc. Nu ar trebui să fie puse în pericol. De aceea, astăzi, privind înapoi, suntem mulțumiți că criteriile pe care le-am propus îndeplinesc standardele și cerințele de siguranță pentru reactoarele de a patra generație.
În iulie 2000, în prezența președintelui rus Vladimir Putin și a președintelui chinez Jiang Zemin, a fost semnat Acordul de construcție CEFR. În septembrie același an, Wan Gang a fost numit director al reactorului în construcție; acum este directorul întregului institut și își amintește în detaliu evenimentele de pe teritoriul său.
- Au trecut doar doi ani de la turnarea primului beton până la instalarea tavanului peste clădirea reactorului (august 2002). La sfârșitul anului 2008, instalarea blocului reactorului a fost finalizată. În mai 2009, a început umplerea circuitului cu sodiu. În iunie 2010, au început să încarce combustibil în reactor și deja pe 21 iulie, au atins criticitatea pentru prima dată. Exact un an mai târziu, pe 21 iulie 2011, am reușit să ridicăm capacitatea la 40% din valoarea nominală, ceea ce în acel moment era un obiectiv important pentru noi …
Infografie WG / Anton Perepletchikov / Leonid Kuleshov / Maria Pakhmutova / Alexander Emelianenkov
Pentru a face acest lucru posibil, în biroul de proiectare și la întreprinderile Rosatom implicate în cooperare cu parteneri chinezi, în 2003-2005, principalele pompe de circulație ale circuitelor primare și secundare, schimbătoare de căldură intermediare, un generator de abur și dispozitive pentru reîncărcare au fost proiectate, fabricate și trimise la destinație.
Dar, înainte de aceasta, au fost dezvoltate proiecte tehnice ale sistemului de monitorizare și control (MCS al centralei nucleare), proiectarea tehnică a centralei reactoare și proiectarea tehnică a clădirii principale a centralei nucleare. Specialiștii ruși și-au îndeplinit obligațiile contractuale în totalitate și la timp.
Învățați-l pe elev să aibă pe cineva de la care să învețe
„Hardware-ul” high-tech furnizat din Rusia ar fi rămas fier și un reactor nuclear ar fi devenit cu greu un instrument eficient pentru cercetători dacă nu s-ar fi avut grijă la timp de pregătirea personalului de operare. Și au început-o cu mult timp în avans.
Actualul director adjunct CEFR pentru operațiuni și siguranță, Wu Chunliang, este din primul lot de ingineri superiori de control al reactoarelor instruiți în Rusia. În 2002, au fost instruiți la Centrul de instruire RIAR - Dimitrovgrad, regiunea Ulyanovsk. Acolo au putut, de asemenea, să vadă reactorul multifuncțional BOR-60 în funcțiune și să fie instruiți asupra acestuia. Apoi, deja în cadrul programului fizic de pornire, au studiat la standuri speciale ale Institutului de Fizică și Inginerie a Energiei din Obninsk și Afrikantov OKBM din Nijni Novgorod.
„După întoarcerea acasă, împreună cu specialiști ruși, am participat la punerea în funcțiune a diferitelor sisteme și echipamente CEFR”, spune Wu Chunliang, care ne-a întâlnit la sala de control. - Apoi am susținut un examen organizat de Agenția Națională pentru Securitate Nucleară. În 2008, au primit licențe pentru dreptul de a efectua astfel de lucrări și au devenit operatorii de control ai primului lot. Și apoi, instruirea celui de-al doilea lot de operatori a fost efectuată deja acasă - în principal la CECR în sine.
Drept urmare, conform lui Wu Chunliang, s-a dezvoltat un sistem de formare complet și holistic. 55 de operatori, inclusiv femei, au fost deja autorizați de autoritatea de supraveghere pentru a opera reactorul experimental.
La momentul conversației noastre, erau doar doi operatori la panoul de control, iar unul, liderul de schimb, era în spatele lor. După cum au explicat, acest lucru este suficient pentru a monitoriza în mod fiabil, fără agitație și nervozitate, toți parametrii instalației de reactor și pentru a supraveghea activitatea preventivă care se desfășoară din când în când asupra echipamentelor din zonele restricționate.
După ce am auzit această explicație, nu am putut rezista și am întrebat ce era scris cu mari hieroglife roșii pe perete în spatele operatorilor camerei de control?
- Acesta este motto-ul sau, dacă doriți, principiul de viață al întregului institut, - zâmbi directorul adjunct al CEFR și a devenit imediat serios. - Îl poți traduce astfel. Mai întâi, dă-ți toată puterea, pe tine însuți, pentru binele Patriei și al statului. În al doilea rând, fii mereu cu un pas înainte, studiază experiența altora, găsește și introduce lucruri noi. Și al treilea - rămâneți cinstit în toate, prețuiți încrederea, mențineți modestia personală.
Un deviz bun, vedeți.
Și nu este o anexă de prisos la licența operatorului unei instalații nucleare.
