Ядерный проект века: «Вопрос топлива решится на десятки тысяч лет»
Осенью в Вене прошла конференция МАГАТЭ, на которой гендиректор «Росатома» Алексей Лихачев назвал одной из главных задач XXI века замыкание ядерного топливного цикла. О том, как создание новых технологий переработки ядерных отходов изменит жизнь человечества и что можно возразить «атомным скептикам», рассказал доктор химических наук, научный руководитель Института высокотемпературной электрохимии УрО РАН Юрий Зайков.
«Это будущее всего человечества»
Юрий Павлович, каким проектом в сфере ядерной энергетики вы сейчас занимаетесь и насколько ваши открытия близки к внедрению в практику?
Мы участвуем в очень амбициозном проекте. Это проект «Прорыв», который на сегодняшний день является основным для «Росатома». Его суть — создание замкнутого ядерного топливного цикла на базе реакторов на быстрых нейтронах. Наш институт создает технологию пирохимической переработки отработавшего ядерного топлива (ОЯТ), то есть фактически замыкания того самого цикла. Мы получаем отработавшие тепловыделяющие элементы, проводим кондиционирование, фракционирование и делящиеся материалы передаем на рефабрикацию, то есть на изготовление нового топлива.
Можно с уверенностью сказать, что этот проект — это проект века, это будущее всего человечества. Во-первых, будет решен вопрос с топливом. Сегодня используется только 0,6% добываемого урана, то есть уран-235. А здесь мы сможем использовать основной изотоп — уран-238. И просчитано, что тем самым мы на десятки тысяч лет решим проблему с энергетикой. Во-вторых, это будет экологически чистая энергетика, даже чище, чем солнечная или ветряная. В-третьих, одно из положений проекта — это радиационная эквивалентность. То есть сколько радиоактивных веществ мы достали из Земли, столько же должны вернуть обратно, чтобы отходы не накапливались.
Поэтому не зря ставится задача, что к 2045 году доля атомной энергии в общей генерации должна вырасти с 15 до 25% — и это при условии вывода мощностей из эксплуатации.
Когда мы увидим эффект?
Схема, которая сегодня принята для переработки ОЯТ, и ее научные основы разработаны в нашем институте. У нас есть лицензия на работу с ураном, и мы проводим исследования на так называемом модельном ядерном топливе. Разработки мы переносим на предприятия ГК «Росатом», в частности в опытно-демонстрационный энергетический комплекс в городе Северске Томской области. Там будет строиться модуль переработки, где отведут место и нашей пирохимической технологии. Наши ребята работают в Северске — пока не с самим ОЯТ, но уже с уранплутониевым продуктом. А на следующий год планируется работа с топливом, содержащим минорные актиниды, в частности америций.
Я уверен, что к 2035 году или даже раньше будут запущены, по крайней мере, опытно-промышленные аппараты. Это будет первая в мире технология переработки столь активного топлива, и она будет соответствовать всем сегодняшним требованиям. Я имею в виду, в частности, роботизацию процесса и безопасность обслуживания.
Вообще говоря, все эти идеи обсуждались в мире уже полвека. Почему именно в России дошло до создания работающих технологий?
Да, все атомные державы работали над этим, потому что это энергетика будущего. Проекты были и в США, и во Франции. Французы остановились, потому что началось колебание мощностей, которым они не смогли управлять. Американцы еще раньше сошли с дистанции, решили, что будут захоранивать отходы. И только в России продолжали работать над этими проблемами, и на сегодняшний день только Россия обладает действующими реакторами на быстрых нейтронах. Это БН-600 и БН-800 на Белоярской АЭС. Сейчас там строится БН-1200. В Северске закладывается реактор БРЕСТ, в котором будет использован свинцовый теплоноситель. То есть только России удалось «оседлать» эту технологию.