Возвращение в будущее
– Реактор на Чернобыльской АЭС взорвался в субботу, в тот день у меня был выходной, и я рыбачил на Немане. А в понедельник выхожу на смену, на испытательный комплекс меня не пускают, – вспоминает директор РУП «ОКБ Академическое» Петр Нагула, работавший в 1986 году в экспериментальном отделе специального конструкторского бюро Института ядерной энергетики Академии наук БССР. – Потом все-таки пропустили. Захожу на блок, а приборы показывают 20-кратное превышение предельно допустимой концентрации радионуклидов. И не только у меня! Всем стало страшно: неужели что-то случилось с нашей станцией, ведь наш ядерный блок тогда уже вышел на 70 процентов планируемой мощности? Проверили – все в порядке, работает в штатном режиме, выбросов нет. А откуда тогда приличный фон? Источник повышенной радиоактивности как ни искали, мы тогда не нашли. И лишь в понедельник директор нашего института Василий Нестеренко позвонил из Москвы: «Ребята, не беспокойтесь, это не мы…»
– Реактор на Чернобыльской АЭС взорвался в субботу, в тот день у меня был выходной, и я рыбачил на Немане. А в понедельник выхожу на смену, на испытательный комплекс меня не пускают, – вспоминает директор РУП «ОКБ Академическое» Петр Нагула, работавший в 1986 году в экспериментальном отделе специального конструкторского бюро Института ядерной энергетики Академии наук БССР. – Потом все-таки пропустили. Захожу на блок, а приборы показывают 20-кратное превышение предельно допустимой концентрации радионуклидов. И не только у меня! Всем стало страшно: неужели что-то случилось с нашей станцией, ведь наш ядерный блок тогда уже вышел на 70 процентов планируемой мощности? Проверили – все в порядке, работает в штатном режиме, выбросов нет. А откуда тогда приличный фон? Источник повышенной радиоактивности как ни искали, мы тогда не нашли. И лишь в понедельник директор нашего института Василий Нестеренко позвонил из Москвы: «Ребята, не беспокойтесь, это не мы…» Сегодня уже не секрет, что у Беларуси, которая только готовится войти в число стран, развивающих атомную энергетику, еще 22 года назад была своя атомная станция. Правда, не стационарная, а мобильная. В то время конструкторы ядерных держав активно разрабатывали малые, в том числе мобильные, ядерно-энергетические установки. И двигатели «на атомной тяге» широко применяются в военно-морском флоте, в космической отрасли. Были попытки создать даже атомные танки, но они так и не покинули испытательные полигоны. «Ахиллесовой пятой» бронемашин стала защита от излучения реактора. Ее вес, необходимый для обеспечения радиационной безопасности, оказался слишком велик. Уменьшив же защиту, пришлось бы часто менять экипажи боевой машины, набравшие допустимую норму облучения.
Но успешный опыт оснащения подводных лодок компактными ядерными реакторами вдохновлял конструкторов на создание передвижных атомных электростанций, размещенных на автомобильном или железнодорожном шасси, а в перспективе – даже в самолете. Один из первых проектов мобильных АЭС – транспортабельная атомная электростанция «ТЭС-3». Она представляла собой четыре гусеничных самоходных транспортера, смонтированных на базе шасси тяжелого танка Т-10. Уязвимым местом этой машины оказалась слабая защита от излучения реактора. Проект был закрыт в середине
60-х годов прошлого столетия.
Позже у советских ученых возникла идея создать передвижную АЭС на колесном ходу. Мобильная атомная электростанция в первую очередь нужна была военным: для энергоснабжения радаров ПВО, расположенных в труднодоступной отдаленной местности, например в тундре, пустыне или тайге. Или на тот случай, когда штатные системы питания будут уничтожены в результате ракетного нападения. А мобильные АЭС можно развернуть практически везде. Как и большинство военной продукции, такие станции имели и гражданское назначение. Их можно использовать, например, в районах стихийных бедствий.
Проект передвижной АЭС на колесном ходу получил название «Памир». Воплощать его в жизнь должен был Институт ядерной энергетики белорусской Академии наук (ныне Объединенный институт высокоэнергетических и ядерных исследований «Сосны») и созданное под проект специальное конструкторское бюро с опытным производством.
– Почему были выбраны именно окрестности Минска, точно сказать не могу, – говорит Петр Нагула. – Но знаю, что площадку под наш институт выбирал его первый директор Андрей Красин, а Василий Нестеренко был генеральным конструктором проекта «Памир». Впрочем, на этот проект работали более 100 ведущих организаций всего СССР, а Институт ядерной энергетики обеспечил не только научное обоснование уникальной АЭС, но и провел полное экспериментальное обоснование работоспособности всего важнейшего оборудования передвижной атомной станции. Уникальность в том, что именно здесь был создан газоохлаждаемый реактор на основе четырехокиси азота, работающий по одноконтурной схеме.
Дело в том, что для ныне действующих двух-трехконтурных реакторов теплоносителем является натрий, литий, а чаще вода. Для передвижной АЭС «Памир» был использован принципиально новый теплоноситель – четырехокись азота, который имеет теплофизические свойства даже лучшие, чем у воды. Именно он позволил сделать реактор одноконтурным. Проще говоря, новый теплоноситель сразу же по первому контуру снимал тепло с реактора, подавал его на турбину, которая, вращаясь, вырабатывала энергию. Очень компактная схема.
Как пишет в редакцию член-корреспондент НАН Беларуси Василий Нестеренко, именно в АЭС «Памир» уникально была решена проблема безопасности самого реактора. В составе активной зоны был применен гидрид-циркониевый замедлитель, а ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы) изготовлены из окиси урана в никель-хромовой матрице. В случае аварии с расплавлением матрицы за счет такого решения выход радиоактивных газов уменьшался в 100 раз, так как температура плавления никель-хромовой матрицы была 1350 градусов, а двуокись урана удерживала газовые продукты деления до 1850 градусов. Критическая масса реактора с гидрид-циркониевым замедлителем составляла около 12 килограммов топлива 45-процентного обогащения. Гидрид циркония удерживал водород до 570-580 градусов. В случае аварии при расплавлении топливной матрицы и достижении гидрид-цирконием температуры более 600 градусов водород из него выделялся за сотые доли секунды и при этом критическая масса реактора уже составляла 160-180 килограммов, в реакторе прекращалась цепная реакция деления урана, так как он становился подкритичным. Это было единственное в мире на тот момент решение пассивной безопасности ядерного реактора.
АЭС «Памир» размещалась на пяти шестиосных колесных тягачах «Ураган» производства Минского завода колесных тягачей. Два из них несли реакторный (примерно 40 тонн) и турбогенераторный (около 30 тонн) блоки, остальные – систему управления, жилые помещения персонала. Все машины передвигались автономно, а в расчетной точке должны были соединиться специальными трубопроводами. По регламенту АЭС «Памир» на 5 МВт должна была развернуться и начать работу за 24 часа.
В этой мобильной атомной станции использовался ядерный реактор для подводных лодок. Зачем изобретать то, что в СССР уже хорошо могли делать? Турбины, к слову, были взяты – одна с Калужского завода подводных лодок, другая – с Харьковского авиационного завода, а ракетный окислитель, используемый как теплоноситель, поставили из Димитровграда. А на опытной площадке под Минском доработали защиту от облучения, создали теплообменное оборудование, генераторный блок, системы охлаждения и управления. Здесь же в СКБ на базе лучших разработок и технологий Советского Союза было создано, спроектировано, скомпоновано, изготовлено и смонтировано на шасси оборудование всей мобильной станции.
– Я работал в экспериментальном отделе СКБ в 1978 году после окончания физического факультета БГУ, когда работы по проекту «Памир» только начинались, – рассказывает Петр Нагула. – Несколько позже курировал тему насосов и уплотнений. Важно было сделать так, чтобы насосы могли работать на четырехокиси азота. Вот и доводили оборудование на стендах. Замечу, тогда были созданы две передвижные АЭС. Одна из них была уже практически готова, и ей предстояли ходовые испытания в полевых условиях – она должна была пройти 4 тысячи километров по бездорожью. Вторая, хотя и была смонтирована на тягачах, проходила испытания на стендах. Тут же строилась и вторая площадка для серийного выпуска передвижных АЭС. Параллельно набирался и обучался персонал, в основном из числа моряков, служивших на атомных подводных лодках. Для них был даже построен городок, где они жили. Именно этим людям предстояло впоследствии эксплуатировать мобильные атомные станции.
Но случилась авария на Чернобыльской АЭС, и на волне антиядерных настроений в Белоруссии проект был закрыт, а все тягачи с оборудованием демонтированы. Уничтожен был и научно-исследовательский реактор, а стенды выведены из эксплуатации. Сохранилось немногое: две настольные модели «Памира», какое-то количество обогащенного урана, который сейчас используется для научных исследований. Есть еще металлическая конструкция – активная зона реактора, стоящая на территории института сразу за проходной в виде части монумента «Памиру» – уникальной станции, опередившей свое время, станции, ради которой создавался этот институт и работе над которой отдали почти два десятилетия многие его сотрудники.
История, как известно, не терпит сослагательного наклонения: что было бы с АЭС «Памир», если бы СССР не развалился? Возможно, станции использовались бы как в военных, так и в гражданских целях. А вот суверенной Беларуси они вряд ли пригодились бы. Правда, есть в стране сторонники научной концепции, автором которой является один из бывших директоров Института ядерных исследований Владимир Сорокин, согласно которой нужно строить не одну большую стационарную АЭС, а сеть малых ядерных станций для получения необходимой энергии. С таким подходом Петр Нагула не согласен хотя бы потому, что для эксплуатации такого сложного объекта надо иметь много специально обученного персонала. Да и охранять одну станцию гораздо проще, чем много АЭС.
Впрочем, это уже неважно. Не так давно Совет Безопасности Беларуси принял решение о строительстве в стране АЭС суммарной мощностью 2 тысячи МВт с введением в эксплуатацию первого энергоблока в 2016 году. А Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды направило на днях письмо с уведомлением о намерении строить атомную электростанцию в Секретариат Конвенции ЕЭК ООН об оценке воздействия на окружающую среду в трансграничном контексте (Конвенция ЭСПО). В настоящее время на территории Могилевской, Гродненской и Витебской областей республики ведутся научно-исследовательские и изыскательские работы по изучению площадок для возможного строительства АЭС.
И сегодня кадровый вопрос является ключевым в этом проекте. По словам заместителя академика-секретаря Отделения физико-технических наук НАН Беларуси Александра Михалевича, в Беларуси не хватает квалифицированных кадров в сфере ядерной энергетики. На будущей АЭС будут работать свыше полутора тысяч специалистов, 750 из них – с высшим образованием. По опыту Франции и Швеции, после окончания вузов эти кадры должны пройти специальную подготовку на практике сроком до 5 лет. Ряд белорусских вузов объявили о наборе по специальностям в области ядерной энергетики. Но первый выпуск состоится только в 2013 году, а кто же в это время будет строить атомную станцию?
И теперь впору сожалеть о загубленном проекте «Памир». Речь идет не о мобильных АЭС – они, как было сказано выше, вряд ли пригодились бы Беларуси. Другое дело, если бы программу не свернули, то страна сейчас, по словам Петра Нагулы, имела как минимум две тысячи специалистов в области ядерной энергетики. Теперь таковых можно по пальцам пересчитать. Опыт должен передаваться, а в Беларуси уже 20 лет как разорвана преемственность в сфере ядерной энергетики.
Что делать? Увы, начинать практически все заново. Неслучайно председатель президиума НАН Михаил Мясникович заявил, что проблему подготовки кадров для АЭС одними стажировками за рубеж не решить. Необходимо создать группу опытных ученых НАН Беларуси в составе 20-50 человек и с помощью зарубежных экспертов готовить их как специалистов для атомной электростанции. В этом деле готовы оказать помощь МАГАТЭ и российские научные институты.
Но успешный опыт оснащения подводных лодок компактными ядерными реакторами вдохновлял конструкторов на создание передвижных атомных электростанций, размещенных на автомобильном или железнодорожном шасси, а в перспективе – даже в самолете. Один из первых проектов мобильных АЭС – транспортабельная атомная электростанция «ТЭС-3». Она представляла собой четыре гусеничных самоходных транспортера, смонтированных на базе шасси тяжелого танка Т-10. Уязвимым местом этой машины оказалась слабая защита от излучения реактора. Проект был закрыт в середине
60-х годов прошлого столетия.
Позже у советских ученых возникла идея создать передвижную АЭС на колесном ходу. Мобильная атомная электростанция в первую очередь нужна была военным: для энергоснабжения радаров ПВО, расположенных в труднодоступной отдаленной местности, например в тундре, пустыне или тайге. Или на тот случай, когда штатные системы питания будут уничтожены в результате ракетного нападения. А мобильные АЭС можно развернуть практически везде. Как и большинство военной продукции, такие станции имели и гражданское назначение. Их можно использовать, например, в районах стихийных бедствий.
Проект передвижной АЭС на колесном ходу получил название «Памир». Воплощать его в жизнь должен был Институт ядерной энергетики белорусской Академии наук (ныне Объединенный институт высокоэнергетических и ядерных исследований «Сосны») и созданное под проект специальное конструкторское бюро с опытным производством.
– Почему были выбраны именно окрестности Минска, точно сказать не могу, – говорит Петр Нагула. – Но знаю, что площадку под наш институт выбирал его первый директор Андрей Красин, а Василий Нестеренко был генеральным конструктором проекта «Памир». Впрочем, на этот проект работали более 100 ведущих организаций всего СССР, а Институт ядерной энергетики обеспечил не только научное обоснование уникальной АЭС, но и провел полное экспериментальное обоснование работоспособности всего важнейшего оборудования передвижной атомной станции. Уникальность в том, что именно здесь был создан газоохлаждаемый реактор на основе четырехокиси азота, работающий по одноконтурной схеме.
Дело в том, что для ныне действующих двух-трехконтурных реакторов теплоносителем является натрий, литий, а чаще вода. Для передвижной АЭС «Памир» был использован принципиально новый теплоноситель – четырехокись азота, который имеет теплофизические свойства даже лучшие, чем у воды. Именно он позволил сделать реактор одноконтурным. Проще говоря, новый теплоноситель сразу же по первому контуру снимал тепло с реактора, подавал его на турбину, которая, вращаясь, вырабатывала энергию. Очень компактная схема.
Как пишет в редакцию член-корреспондент НАН Беларуси Василий Нестеренко, именно в АЭС «Памир» уникально была решена проблема безопасности самого реактора. В составе активной зоны был применен гидрид-циркониевый замедлитель, а ТВЭЛы (тепловыделяющие элементы) изготовлены из окиси урана в никель-хромовой матрице. В случае аварии с расплавлением матрицы за счет такого решения выход радиоактивных газов уменьшался в 100 раз, так как температура плавления никель-хромовой матрицы была 1350 градусов, а двуокись урана удерживала газовые продукты деления до 1850 градусов. Критическая масса реактора с гидрид-циркониевым замедлителем составляла около 12 килограммов топлива 45-процентного обогащения. Гидрид циркония удерживал водород до 570-580 градусов. В случае аварии при расплавлении топливной матрицы и достижении гидрид-цирконием температуры более 600 градусов водород из него выделялся за сотые доли секунды и при этом критическая масса реактора уже составляла 160-180 килограммов, в реакторе прекращалась цепная реакция деления урана, так как он становился подкритичным. Это было единственное в мире на тот момент решение пассивной безопасности ядерного реактора.
АЭС «Памир» размещалась на пяти шестиосных колесных тягачах «Ураган» производства Минского завода колесных тягачей. Два из них несли реакторный (примерно 40 тонн) и турбогенераторный (около 30 тонн) блоки, остальные – систему управления, жилые помещения персонала. Все машины передвигались автономно, а в расчетной точке должны были соединиться специальными трубопроводами. По регламенту АЭС «Памир» на 5 МВт должна была развернуться и начать работу за 24 часа.
В этой мобильной атомной станции использовался ядерный реактор для подводных лодок. Зачем изобретать то, что в СССР уже хорошо могли делать? Турбины, к слову, были взяты – одна с Калужского завода подводных лодок, другая – с Харьковского авиационного завода, а ракетный окислитель, используемый как теплоноситель, поставили из Димитровграда. А на опытной площадке под Минском доработали защиту от облучения, создали теплообменное оборудование, генераторный блок, системы охлаждения и управления. Здесь же в СКБ на базе лучших разработок и технологий Советского Союза было создано, спроектировано, скомпоновано, изготовлено и смонтировано на шасси оборудование всей мобильной станции.
– Я работал в экспериментальном отделе СКБ в 1978 году после окончания физического факультета БГУ, когда работы по проекту «Памир» только начинались, – рассказывает Петр Нагула. – Несколько позже курировал тему насосов и уплотнений. Важно было сделать так, чтобы насосы могли работать на четырехокиси азота. Вот и доводили оборудование на стендах. Замечу, тогда были созданы две передвижные АЭС. Одна из них была уже практически готова, и ей предстояли ходовые испытания в полевых условиях – она должна была пройти 4 тысячи километров по бездорожью. Вторая, хотя и была смонтирована на тягачах, проходила испытания на стендах. Тут же строилась и вторая площадка для серийного выпуска передвижных АЭС. Параллельно набирался и обучался персонал, в основном из числа моряков, служивших на атомных подводных лодках. Для них был даже построен городок, где они жили. Именно этим людям предстояло впоследствии эксплуатировать мобильные атомные станции.
Но случилась авария на Чернобыльской АЭС, и на волне антиядерных настроений в Белоруссии проект был закрыт, а все тягачи с оборудованием демонтированы. Уничтожен был и научно-исследовательский реактор, а стенды выведены из эксплуатации. Сохранилось немногое: две настольные модели «Памира», какое-то количество обогащенного урана, который сейчас используется для научных исследований. Есть еще металлическая конструкция – активная зона реактора, стоящая на территории института сразу за проходной в виде части монумента «Памиру» – уникальной станции, опередившей свое время, станции, ради которой создавался этот институт и работе над которой отдали почти два десятилетия многие его сотрудники.
История, как известно, не терпит сослагательного наклонения: что было бы с АЭС «Памир», если бы СССР не развалился? Возможно, станции использовались бы как в военных, так и в гражданских целях. А вот суверенной Беларуси они вряд ли пригодились бы. Правда, есть в стране сторонники научной концепции, автором которой является один из бывших директоров Института ядерных исследований Владимир Сорокин, согласно которой нужно строить не одну большую стационарную АЭС, а сеть малых ядерных станций для получения необходимой энергии. С таким подходом Петр Нагула не согласен хотя бы потому, что для эксплуатации такого сложного объекта надо иметь много специально обученного персонала. Да и охранять одну станцию гораздо проще, чем много АЭС.
Впрочем, это уже неважно. Не так давно Совет Безопасности Беларуси принял решение о строительстве в стране АЭС суммарной мощностью 2 тысячи МВт с введением в эксплуатацию первого энергоблока в 2016 году. А Министерство природных ресурсов и охраны окружающей среды направило на днях письмо с уведомлением о намерении строить атомную электростанцию в Секретариат Конвенции ЕЭК ООН об оценке воздействия на окружающую среду в трансграничном контексте (Конвенция ЭСПО). В настоящее время на территории Могилевской, Гродненской и Витебской областей республики ведутся научно-исследовательские и изыскательские работы по изучению площадок для возможного строительства АЭС.
И сегодня кадровый вопрос является ключевым в этом проекте. По словам заместителя академика-секретаря Отделения физико-технических наук НАН Беларуси Александра Михалевича, в Беларуси не хватает квалифицированных кадров в сфере ядерной энергетики. На будущей АЭС будут работать свыше полутора тысяч специалистов, 750 из них – с высшим образованием. По опыту Франции и Швеции, после окончания вузов эти кадры должны пройти специальную подготовку на практике сроком до 5 лет. Ряд белорусских вузов объявили о наборе по специальностям в области ядерной энергетики. Но первый выпуск состоится только в 2013 году, а кто же в это время будет строить атомную станцию?
И теперь впору сожалеть о загубленном проекте «Памир». Речь идет не о мобильных АЭС – они, как было сказано выше, вряд ли пригодились бы Беларуси. Другое дело, если бы программу не свернули, то страна сейчас, по словам Петра Нагулы, имела как минимум две тысячи специалистов в области ядерной энергетики. Теперь таковых можно по пальцам пересчитать. Опыт должен передаваться, а в Беларуси уже 20 лет как разорвана преемственность в сфере ядерной энергетики.
Что делать? Увы, начинать практически все заново. Неслучайно председатель президиума НАН Михаил Мясникович заявил, что проблему подготовки кадров для АЭС одними стажировками за рубеж не решить. Необходимо создать группу опытных ученых НАН Беларуси в составе 20-50 человек и с помощью зарубежных экспертов готовить их как специалистов для атомной электростанции. В этом деле готовы оказать помощь МАГАТЭ и российские научные институты.
вк
ок
youtube
telegram
ru–by
