События дня:

Авторизация
Вы не авторизованы. Попробуйте еще раз
У Вас еще нет аккаунта?
Регистрация или войти с помощью

Лампочка, Ильич и быстрые нейтроны

Один день на Белоярской АЭС

Атомный пресс тур продолжается. В проекте принимают участие журналисты самых разных российских городов. Более того, мы не просто принимаем участие, но и представляем предприятия, институты Росэнергоатома, города, откуда мы приехали.

Лекторы, выступающие перед нами, - это ученые, руководители предприятий, инженеры-конструкторы, начальники смен - гении, созидающие каждый день и час. Общение на равных - коллеги с коллегами.

Нам рассказывают о сложных физико-химических процессах, о рожденных изотопах, о расплавленном свинце-охладителе. Им, может, и невдомек, что пару дней назад мы делали репортажи кто из коровника, а кто с заседания областной Думы. Но, когда "коллега" вдруг спрашивает: "почему на техническом этаже стены такие толстые, а проходы узкие и петляющие, как в лабиринте?", - коллега отвечает: "что бы выскользнувший нейтрон запутался".

Мы стараемся, отчаянно, тянемся, вновь и с удовольствием грызем давным-давно забытый нами гранит науки.

Позади Первая в мире атомная станция, судоверфи, где строят будущий самый атомный и самый ледокол, самый первый в мире плавучий реактор, Центр ядерной медицины, конструкторские и проектные бюро.

На очереди Белоярская АЭС, на сегодняшний день самое высшее реализованное достижение в мировой энергетике.

 

Назад - в будущее.

Железная дорога располагает к размышлениям, тем более, что теперь на РЖД можно только есть, спать и думать. Есть не хочу. Спать тоже не хочу. Остается не много.

Когда же все это началось. Да практически вчера: атомной и ядерной физике чуть больше ста. Что такое один век для кроманьонца - наших прапрабабушек и прапрадедушек, тех, кто изобрел речь, перестал скитаться туда-сюда, соорудил кое-какой огородик, придумал рычаг и прообраз колеса.

40000 лет назад мы встали на путь человека. Говорят ли вам о чем-нибудь эти цифры - мне тоже нет. Но если сжать всю эту эру как материю до состояния сверхплотной, упихать в понятные нам сутки, тогда проследить эволюцию нашего разума и развитие науки от часа к часу уже вполне себе можно. 

Итак. Вчера, полдень. Где-то в Месопотамии бородатая парочка лежит себе на сочной травке и беспечно щурится на солнце. В его лучах они не видят ни термоядерных процессов, протекающих на звезде, не заботит их и поток нейтрино, несущийся на Землю, перед ними Божество, к ним благосклонное. Рай длился часов до 9-10 вечера. Внезапно похолодало. Божество сошло с горизонта. В истории человечества наступил последний ледниковый период. Надо делать выводы и срочно что-то менять в жизни. Ева наконец-то побрилась. Огонь, давным-давно прирученный стал использоваться по назначению - для освещения, обогрева жилища и приготовления еды. Для людей, а это были уже люди, та еще выдалась ночка. Рассвет. Часа 4 утра. Ледниковый период отступил. Самое страшное позади. Основы механики уже в руках. А где-то около 7 утра (8 тысяч лет назад) вавилоняне изобретают математику. Теперь только вперед!

Скоро полдень и сутки истекают. Без семи одиннадцать к нам приходит христианство. К 11.30 в Европе пылают костры инквизиции.

В 11.52 великий романтик Жюль Верн поэтично заявляет о рождении новой стихии: "пар, рожденный от огня и воды". Есть паровой двигатель! 11.55 - есть электричество! 2 минуты 40 секунд тому назад появилась "новая физика" - ядерная. 11.59 - варварская демонстрация атомной энергии американцами в Японии.

Буквально еще нескольких мгновений и тот самый академик Курчатов в городе Обнинске откроет задвижку парогенератора и поздравит все человечество знаменитым "С легким паром!" 1954 год. На первой в мире атомной электростанции запущен первый в мире энергоблок АМ-1 (Атом Мирный). Полдень, сегодня. Сижу вот, пишу отчет о командировке в газету.

 

Мы говорим - Заречный, подразумеваем - станция

Строительство Белоярской атомной станции началось в конце пятидесятых. В обычном понимании слово строительство не совсем отражает суть происходящего тогда в русле небольшой речки Пышма. В пятидесяти километрах от Свердловска развернулась Всесоюзная комсомольско-молодежная стройка. Возводилась плотина, строилось гигантское искусственное водохранилище для охлаждения реактора, строился собственно сам первый энергоблок, строился поселок Заречный. Все с чистого листа. 

Белоярская АЭС вступила в строй в 1964 году. Это первенец большой ядерной энергетики СССР, старейшая действующая и единственная в России атомная станция с энергоблоками разных типов. Станция строилась в две очереди.

Первая состояла из двух нам уже знакомых реакторов АМБ-100 и АМБ-200. Буква "Б" в аббревиатуре появилась не случайно (Атом Мирный Большой). Мощность энергоблоков составляла 100 и 200 мегаватт (мощность станции №1 - 5 МВт). Оба реактора на тепловых нейтронах. Я полагаю, нет нужды объяснять, что такое канальные реакторы с графитовым замедлителем – вы знаете об этом лучше меня. Скажу лишь, оба проработали 17 и 22 года и сейчас находятся в режиме консервации.

Вторая очередь – энергоблок №3 БН-600, запущенный в 1980-м и энергоблок №4 БН-800 – триумф российской и мировой ядерной энергетики. Чудо инженерной мысли означающее “Быстрый натриевый” и есть цель нашей командировки.

 

Быстрые нейтроны, беруши и лампочка в туалете

Друзья мои, как бы вы ни противились, все же нам придется хотя бы одним глазком заглянуть внутрь этой шайтан-машины, чтобы попытаться понять, как, неведомо откуда берется колоссальная энергия и преобразуется в электричество.

Итак, собственно, сам реактор. По сути, это гигантская скороварка, заполненная водой, куда загружаются тепловыделяющие элементы (ТВЭЛЫ). В процессе создания ТВЭЛОВ непосредственное участие принимает наш ЧМЗ – мы производим пустотелые циркониевые трубки, оболочку будущих топливных контейнеров.

Далее подключаются г. Электросталь, “Новосибирский завод химконцентратов”, “Московский завод полиметаллов”. Трубки заполняются урановыми таблетками, запаиваются, собираются в кассеты и мы получаем тепловыделяющую сборку (ТВС). А вот они-то, наши циркониевые трубки в кассетах с диоксидом урана внутри как раз и превращают скороварку в шайтан-машину. Нейтроны бомбят атомы урана, те делятся, высвобождают еще нейтроны, они тут же берутся за соседние атомы – пошла цепная реакция с мгновенным выделением колоссального количества тепла. Наша кастрюлька закипела.

Предусмотрительно мы заранее поместили ее в еще одну посудину большей емкости, так же заполненную водой. В этот бак с помощью насосов непрерывно нагнетается холодная вода и остужает скороварку. Горячая вода отводится в сепаратор, образовавшийся пар подается на турбину генератора. Генератор закрутился и вот оно – электричество.

Уф, вроде все просто, а как долго объясняется. К чему все это? Дело в том, что все вышесказанное - об атомных реакторах на тепловых нейтронах типа АМБ-1, то есть вообще обо всех станциях, кроме энергоблоков 3 и 4 Белоярской АЭС. 

 

Автобус прошел шлагбаум, позади оштукатуренные красно-белые здания первого и второго корпусов. Угадывается архитектурный стиль 60-70x. В ту пору все, что строилось в СССР, было похоже на санатории и дома отдыха. Только трубы подсказывают, что это не гигантские столовые, а промышленные объекты.

Километр, два и перед нами другая эпоха – новая эра. Энергоблок БН-600. Быстрый натриевый на быстрых нейтронах. Быстрый, значит выше скорость, больше КПД, больше энергии. Больше энергии – больше тепла, другая температура. Это вам уже не чайник со свистком. Охлаждающая жидкость не водичка, а расплавленный натрий. 

Еще несколько сотен метров и вот она жемчужина российской атомной промышленности - четвертый энергоблок БН-800. Современный промышленный дизайн, вертикальные и горизонтальные плоскости, зашитые в корпоративные сине-белые цвета. Красота, мощь и масштаб. При этом судьба самого блока складывалась очень непросто. Решение о строительстве БН-800 было принято уже в 83-м. Однако разделяют 3-й и 4-й энергоблоки сотня-другая метров и 35 лет.

Судьба БН-800 – в чистом виде Судьба Человека. Взрыв на Чернобыльской атомной станции словно положил начало цепной реакции распада. Разрушен СССР. Рухнула экономика. Мы все оказались вдруг внутри самых негативных процессов. Мы сами стали кто нейтронами, кто делящимися атомами, кто доселе неведомыми элементами. Каждый на себе испытал, что такое неуправляемая энергия распада. Строительство неоднократно замораживалось, возобновлялось, и лишь в конце 2015 на четвертом энергоблоке был запушен реактор.

На территории станции чувствуешь себя очень комфортно. Проектировщики, конструкторы, строители продумали каждый узел, каждую технологическую “мелочь” до такой степени, что сторонний гость вроде меня, замечающий лишь стены, пол, да потолок, интуитивно понимает: чего-либо совершеннее и безопаснее он еще не встречал. Безопасность в атомной отрасли краеугольный камень.

Человечество уже видело “большие взрывы”. Наука, современные технологии, инженерный гений сегодня озабочены не тем как что-либо создать, а как создать это максимально безопасным. На БН-800 все сошлось.

В защите важны не только бетонные стены, стальные корпуса, специальные устройства, но и принципы циркуляции теплоносителя в случае возникновения аварийной ситуации. Теплоносители распределены по трем контурам. Первые два натриевые, давление внутри близкое к атмосферному, третий – паро-водяной, тот, что дает нам пар на турбину. Все контуры изолированы друг от друга. Каждый контур делится своим теплом с соседом. В основе идеи безопасности заложены принципы естественной циркуляции. Если, не дай бог, выйдут из строя циркуляционные насосы, пропадет электричество, натрий, подчиняясь законам физики, самостоятельно продолжит движение по контурам, охлаждая реактор. Температура в первом контуре при этом повысится лишь на 30 градусов. На станции реализован принцип пассивной защиты. То есть, чтобы ни случилось, даже если вдруг Фокусима, на которую обрушились все 33 несчастья, даже если не предпринимать никаких мер, то, что происходит в активной зоне не достигнет критических параметров. Более того, если что, реактор БН-800 способен самозаглушиться при отсутствии персонала. Как вам это? 

На станции трудятся 2000 человек, понятно, что в несколько смен. Но за время экскурсии мы встретили не более десятка рабочих и столько же ИТР. “Просто все на своих местах”,- объяснили нам. От корпуса к корпусу передвигаемся на автобусе, в корпусах на лифте: отметка 20 вниз, отметка 17 вверх… Первый производственный объект – турбинный зал. Перед входом на стене большая колба с берушами – в зале шумно. К черту беруши, хочу услышать, как звучит обузданный атом. В детстве, в деревне Турчино, я видел живую водяную мельницу, однажды, как-то чинил “москвичевский” генератор – вот все мои самые яркие впечатления от кинетической и электрической энергий. Зал огромный, многометровый генератор, еще более впечатляющая турбина. Здесь и рождаются 800 МВт. Снова цифра. Большая, но мало о чем говорящая. Один МВт это сколько? 1 и шесть нолей. Лампочка в туалете обычно ватт 100. Как сказал директор станции Иван Иванович Сидоров, мощность всей БАЭС – 1400 МВт покрывает потребности Крыма. То есть все два миллиона крымчан могут смело враз отправляться в туалеты, при этом аэропорт, морские порты, и вся остальная инфраструктура полуострова не останутся без электричества. 

 

О бедном уране замолвили слово

Потребление электроэнергии в мире неуклонно растет. И процесс этот неизбежен. Сегодня самая развивающаяся отрасль - энергетика. Ископаемые углероды не безграничны. Альтернативные источники: энергия солнца, ветра, океанских приливов и отливов – очень хорошо. Но потому они и альтернативные, что не способны обеспечить развитие большой экономики в большой стране. Атомные станции всей мировой энергетики сегодня в качестве топлива используют искусственно обогащенный уран. При этом образуются радиоактивные отходы, подлежащие утилизации.

Быстрые нейтроны реактора БН-800 дожигают все, что в него загружено. Практически полностью. Отработанные ядерные отходы могут быть использованы вновь в качестве топлива. На наших глазах создается экологически чистый замкнутый ядерно-топливный цикл. Уже в 2019 году запланирован перевод станции на уран-плутониевое топливо, где роль первой скрипки достанется природному урану и его изотопу плутонию.

Описать все, что творят быстрые нейтроны с новым топливом для меня непосильная, да и не нужная задача. Для себя лично я вынес одно: вероятно скоро мы забудем о радиоактивных “свалках” и энергетический кризис нам не грозит.  БН-800 далеко не последнее слово в российской атомной энергетике. На Белоярской АЭС подготовлена площадка под пятый энергоблок с реактором БН-1200. Если экономика нашей страны продолжит развиваться, если мы не “влипнем” в очередную неприятную историю, будущее за реакторами уже этой серии. 

 

Мы говорим “станция” – подразумеваем “Заречный” 

Заречный сегодня это город, где живут и трудятся 30 000 человек. Все они - коренные жители, рабочие на станции – сплошь трудовые династии. Более того, для БАЭС сформировавшийся коллектив одно из важнейших достижений станции. Зареченцы не приемлют “колючек” ни в адрес города, ни в адрес станции. Хотя, если честно, и покритиковать-то у них нечего! А Ильич с лампочкой тут вообще не при чем.

Комментировать
  • Комментариев не оставлено. Вы можете быть первым
Яндекс.Метрика