Ядерные реакторы поколения III+ имеют высочайшую степень защиты

Так считает главный научный сотрудник лаборатории теоретической ядерной физики ИЯФ, доктор физико-математических наук Федор Пеньков, пишет Kazpravda.kz

– Федор Михайлович, в Казах­стане еще в бытность СССР были построены и до сих пор успешно функционируют атомные исследовательские реакторы. Означает ли это, что в стране имеется не только опыт их эксплуатации, но и собственная школа физиков-ядерщиков?

– В Казахстане более 60 лет безаварийно функционируют три ядерных реактора исследовательского типа. На каждом из них минимум задействованы три смены управляющего персонала. Так что возникни необходимость уже «завтра» управлять промышленным реактором, специалисты в республике найдутся. Профессиональные и очень ответственные.

Конечно, потребуются пере­обучение и стажировка, поэтому слово «завтра» я употребил в кавычках. Кроме того, КазНУ имени аль-Фараби и ряд других университетов ежегодно выпускают физиков-ядерщиков, из которых можно сформировать штат специалистов по управлению.

– Вскоре казахстанцам предстоит на референдуме решить, строить ли в стране АЭС. Хотелось бы узнать Вашу точку зрения…

– Ни в коей мере не хочу никого агитировать. Отвечу как ученый: в Казахстане уже сейчас наблюдается дефицит выработки электроэнергии – порядка 1,3 гигаватта. А дальше, по прогнозам Министерства энергетики, все будет идти по нарастающей, и к 2029 году дефицит составит уже более трех гигаватт. Причем это без учета рос­та числа электромобилей или необходимости создания благоприятной базы для внешних инвестиций в нашу промышленность.

Гидроресурсы у нас небольшие, и задачу роста генерации электроэнергии они решить не смогут. Угольные станции, в принципе, с такой задачей справились бы, но они страшные загрязнители окружающей среды серой, мышьяком и даже, не удивляйтесь, ураном и его «дочками».

Кроме того, мировая «зеленая общест­венность» накладывает такие большие штрафы на выбросы СО2, что цена единицы электроэнергии угольных станций очень быстро превысит стои­мость электроэнергии на самых дешевых ветряных станциях. Газовые же тепловые станции в настоящее время производят очень дорогую электроэнергию.

Так, цена на газ сегодня составляет 3,6 цента за киловатт-час. С учетом КПД тепловых станций и доли стои­мости газа в производстве электроэнергии 1 киловатт-час уже будет стоить 15,4 цента. Это только сама генерация. Добавьте к ней коэффициенты рентабельности и цену за транспортировку и распределение и получите за 1 киловатт-час более 25 центов.

Этот уровень цен на электроэнергию и объясняет, почему из Германии сегодня «бежит» тяжелая промышленность. Нам такой подход явно не подходит.

Солнечная и ветряная энергетики не только создают проб­лемы в сети из-за переменной мощности и малой доли использования установленных мощнос­тей, но и являются настолько дорогими, что требуют дотаций от других отраслей промышленности. У нас их дотировать некому.

– Вы физик-ядерщик с большим стажем работы, почти четыре десятилетия трудитесь у ядерного реактора, что можете сказать тем казах­станцам, у кого есть «фобии» по отношению к атомной энергетике?

– В принципе, фобии не лечатся. Но для тех, кто еще в состоя­нии воспринимать информацию, сообщу для размышления. В экологически и экономически благополучных Швеции и Швейцарии доля атомной генерации электроэнергии составляет более 20%. В прекрасных и популярных Эмиратах корейцы достраивают атомную электростанцию на 5,6 гигаватта. У наших друзей в Турции Россия запустила первый блок станции «Аккую» на 4,6 гигаватта. Я не говорю уже про Индию или Китай. Очевидно, что народы этих стран, наверное, не желают себе плохого.

Ну и на всякий случай добавлю. По санитарным нормам Казах­стана эффективная доза от любой промышленной радиационно опасной установки не может превышать 1 миллизиверт в год. Для профессионально занятых эта доза составляет уже 20 миллизивертов в год. Так вот, один сеанс компьютерной томографии всего тела дает как раз 20 миллизивертов. Суточный поход в горы даст примерно 1 миллизиверт, а перелет на самолете – до 3 миллизивертов. При штатном режиме работы АЭС превышение дозовой нагрузки настолько мало, что не фиксируется приборами.

– Какие исследования проводятся сегодня в Институте ядерной физики, востребованы ли отечественные открытия в стране и за рубежом?

– Я осторожно отношусь к слову «открытие», поскольку есть формальное определение этого термина как «установление неизвестных ранее, объективно существующих закономерностей, свойств и явлений материального мира, вносящих коренные изменения в уровень познания». За время существования СССР в физике атомного ядра и элементарных частиц зарегистрировано всего около трех десятков открытий, которые были сделаны на установках, отсутствующих в Казахстане и в советское время, и в настоящее.

Скорее всего, следует говорить о том, насколько работы наших ученых-ядерщиков востребованы за рубежом. Здесь хорошим критерием является индекс Хирша, который показывает, сколько ученых процитировали того или иного исследователя. Например, меня цитировали около 1 000 раз. Это не мало, но и далеко не рекорд. В институте есть ученые, которых процитировали более 8 000 раз.

То есть наши научные результаты вост­ребованы. При этом большая часть сот­рудников занимается не столько наукой, сколько вещами прикладными: разработками технологий и производством. И в этом смысле ИЯФ есть чем гордиться.

Отдел ускорительных технологий производит фтор-18 для ПЭТ-установок Алматы, на которых определяется ранняя стадия онкологии. Реактор вместе с отделом ускорительных технологий производит йод-131 для терапии щитовидной железы в Семипалатинске, а также молибден-технециевые генераторы для установок ОФЭКТ (однофотонная эмиссионная компьютерная томография), на которых тоже можно определять ранние стадии онкологии. Эти генераторы будут поставляться и за рубеж.

– Один из основных вопросов, вызывающих беспокойство граждан, касается гарантий безопасности современных реакторов…

– И Чернобыль, и Фукусиму устрои­ли люди. После чернобыльской аварии, где персонал непонятно из каких со­ображений отключил все уровни защиты, встал вопрос о введении ограничений для него. Авария на Фукусиме произошла не только из-за неудачного расположения дизелей для генераторов аварийного охлаждения, но и из-за предельно медленного принятия решения властями Японии.

После этих технологических катаст­роф цена строительства атомных электростанций увеличилась в шесть раз, и все из-за многократно возросшего внимания к системам безопас­ности. Современные ядерные реакторы поколения III+ имеют все степени «защиты от дурака» и локализации аварии в случае, если таковая произойдет.

Современная шкала опаснос­тей проживания указывает: жизнь возле атомной станции в 10 тысяч раз безопасней, чем возле тепловой ТЭЦ.

– В будущем все отходы, накопленные в ядерных хранилищах, планируется использовать в виде топлива для реакторов нового типа, тогда будет снят вопрос с его хранением. Насколько близко ученые подошли к решению этой задачи?

– Ну, во-первых, в развитых странах давно существуют технологии выделения топлива из отработанных ядерных отходов. Во-вторых, уже более 20 лет назад были предложены несколько схем переработки (трансмутации) отработанного ядерного топлива, где все опасные трансурановые актиниды пережигаются быст­рыми нейтронами.

Эти схемы включают комп­лекс из обычного реактора, «пережигателя», реакторного или пучкового типа, и сис­темы захоронения короткоживущих радиоактивных отходов.

Но финансирование этих проек­тов пока не проводилось. Лишь Бельгия решилась создать международную коллаборацию MIRRA для разработки реактора четвертого поколения на пучковых технологиях с целью получения реактора-пережигателя отработанного ядерного топлива.

Казахстан, кстати, входит в эту коллаборацию. Но тоже никаких денег Институту ядерной физики по этому направлению деятельности пока не выделялось. Так что вопрос переработки ядерного топлива является лишь вопросом политической воли и финансирования работ.

Главное изображение сгенерировано нейросетью Midjourney