Za početak, napomenimo kao činjenicu: prvi kineski brzi reaktor (China Experimental Fast Reactor) izgrađen je upravo u glavnom gradu - na jugozapadu Pekinga, oko 45 kilometara od centra. Ovdje, iza šestog transportnog prstena, nalazi se Kineski institut za atomsku energiju (CIAE). Ako želite - analog Instituta Kurchatov, koji je izrastao iz tajne laboratorije broj 2 na sjeverozapadnom predgrađu Moskve.
Specijalni dopisnik Rossijske Gazete i filmska ekipa TV kanala Russia 24 bili su prvi strani novinari koji su dobili pristup nuklearnom objektu u Pekingu. Ranije su samo nuklearni stručnjaci pomagali u izgradnji i pokretanju CEFR -a.
„Naš Institut za atomsku energiju, sada poznat i kao Institut za savremenu fiziku Kineske akademije nauka, osnovan je 1950. godine“, pozdravio je novinare iz Rusije predsjednik-direktor CIAE-a, gospodin Wan Gang. - Još jedan veoma važan datum za nas je 27. septembar 1958. godine, kada je uz pomoć SSSR -a na teritoriji Instituta pokrenut prvi reaktor za istraživanje teške vode. Istih 58, uz sudjelovanje sovjetskih stručnjaka, ovdje je lansiran prvi akcelerator-ciklotron …
"Plan 863": etapa po etapa
Sada, više od pedeset godina kasnije, prvi istraživački objekti su stavljeni van upotrebe. Ciklotron je, prema riječima direktora instituta, demontiran, jer je za uspomenu ostao samo veliki magnet. Zgrada prvog reaktora je sačuvana, u šta smo se mogli uvjeriti prolazeći do nje kroz veliki, njegovan institutski park sa uredno popločanim pješačkim stazama. U središnjem dijelu zastali smo na minutu ispred mramornih bista atomskih naučnika - svjetiljki njihovog kineskog atomskog projekta.
Ne kriju svoje učešće u istraživanju i razvoju, koje je poslužilo za stvaranje prvih atomskih (1964.), a zatim i vodikovih (1967.) bombi za NR Kinu, naprotiv, ponosni su na to. Kao i doprinos stvaranju prve nuklearne podmornice (1971) za kinesku mornaricu i prvog satelita (1971) Zemlje lansiranog u Nebeskom Carstvu.
Ali sada je, prema riječima direktora instituta, glavni zadatak tima na čijem je čelu razvoj nuklearne energije, uključujući nuklearnu energiju na novoj tehnološkoj platformi. Wan Gang je naglasio da je u Kini usvojena trostepena razvojna strategija u ovoj oblasti: termički reaktor - brzi reaktor - termonuklearni reaktor.
Što se tiče tradicionalnih reaktora, u kojima se jezgra urana-235 cijepaju takozvanim toplinskim (sporim) neutronima, u Kini su oni odavno prešli iz čisto znanstvene sfere u područje komercijalnog djelovanja. Prema službenim podacima koje je državna korporacija CNNC predstavila na AtomExpo-2015 u Moskvi, ima devet nuklearnih elektrana u radu, dvanaest je u izgradnji, a planira se još više. Cilj je povećati udio nuklearne energije do 2020. na šest posto (80 GW), a u budućnosti po tim pokazateljima sustići ili čak prestići Francusku.
Do sada je udio nuklearne proizvodnje u ukupnom energetskom bilansu Kine oko dva posto. Ali ovo je za sada. Razdoblje naukovanja, kada su ovdje izgrađene prve nuklearne elektrane prema francuskim, kanadskim, američkim, ruskim projektima, brzo prolazi. Većina novoizgrađenih energetskih jedinica već koristi ili namjerava koristiti reaktore i drugu važnu opremu kineskog ili zajedničkog razvoja. Odnosno, prvu fazu - razne vrste toplinskih reaktora - Kina je razradila i prelazi, slikovito rečeno, na drugi nivo.
U državnom planu za razvoj visokih tehnologija, ili, kako se to češće naziva, u "planu 863", razvoj brzih reaktora naveden je kao glavni prioritet. Isti zadatak uključen je u srednjoročni program razvoja nauke i tehnologije za period 2006-2020.
Međutim, počeli su pomno promatrati brze reaktore, koji se nazivaju i uzgajivači, iza Velikog zida još krajem 60 -ih godina prošlog stoljeća. Do tada je bilo poznato da je samu ideju o proširenoj reprodukciji nuklearnog goriva (uzgajivač - drugim riječima, uzgajivač) izrazio u siječnju 1943. u SAD -u Leo Szilard i pokupio u SSSR -u. Od 1949. godine, pod vodstvom akademika Aleksandra Leipunskog, u Sovjetskom Savezu je proveden višestruki istraživački rad na stvaranju brzih reaktora. No, prvi eksperimentalni uzgajivački reaktor s toplinskim kapacitetom od 0,2 MW pokrenut je u Sjedinjenim Državama, u nuklearnom centru u Idahu, 20. prosinca 1951. godine.
U SSSR -u je sličan objekat pušten u rad četiri godine kasnije u Obninsku (regija Kaluga), gdje se nalazi Institut za fiziku i energetiku i gdje je u to vrijeme radio akademik Leipunski. Godinu dana kasnije, na istom mjestu, u Obninsku, pokrenut je eksperimentalni reaktor BR-2: metalni plutonij služio je kao gorivo, a živa kao rashladno sredstvo.
Iste 1956. godine konzorcij nekoliko američkih kompanija započeo je izgradnju demonstracijskog uzgajivača Fermi-1 snage 65 MW. Deset godina kasnije na njemu se dogodila nesreća sa topljenjem jezgra. Reaktor je demontiran uz velike troškove, nakon čega je interes američke industrije za ovu temu nestao.
U međuvremenu je u SSSR-u izgrađen i lansiran eksperimentalni BR-5 (nakon rekonstrukcije postao je poznat kao BR-10)-u Obninsku. A u Institutu za atomske reaktore u Dimitrovgradu (Uljanovska regija) - višenamjenski BOR -60, u kojem je korišteno MOX gorivo (mješavina uranijuma i plutonijevih dioksida), a tekući natrij kao rashladno sredstvo. BOR-60 je i dalje u upotrebi, a postoji mogućnost produženja rada do 2019. godine.
Francuska je potrošila pet milijardi dolara na izgradnju nuklearne elektrane velikih razmjera s reaktorom na brze neutrone Superphenix, ali je zbog problema s jezgrom na plutonijevo gorivo ovaj objekt ugašen 1996. godine …
Jedini (u cijelom svijetu!) U pogonu reaktor na brzi neutron je reaktor BN-600 u trećoj jedinici Belojarske NE. Rekorder je po radnom stažu - u komercijalnom je poslovanju od 1980. godine i može se produžiti do 2030. godine. Osim toga, to je najmoćniji brzi reaktor sa hlađenjem natrijumom do sada.
Prvo u novom veku
pripremne procedure za pokretanje napajanja. Oba reaktora su rođena u Zavodu za eksperimentalno projektiranje strojarstva po imenu V. I. Afrikantova. Akademik Fjodor Mitenkov, naučni direktor OKBM -a, nagrađen je Međunarodnom globalnom nagradom za energiju 2004. godine za izuzetan doprinos razvoju fizičkih i tehničkih temelja i stvaranju reaktora na brze neutrone.
Kao što dizajneri uvjeravaju, projekt BN-800 implementirao je važne inovacije za poboljšanje nuklearne i radijacijske sigurnosti. Zasnivaju se na pasivnim principima, što znači da njihova efikasnost ne zavisi od pouzdanosti rada pomoćnih sistema i ljudskog faktora.
Sve je to u potpunosti uzeto u obzir pri projektiranju CEFR -a - prvog i do sada jedinog rektora brzih neutrona koji je izgrađen, testiran i službeno pušten u rad u 21. stoljeću. Kineski institut za atomsku energiju posebno je ponosan na ovu činjenicu i zahvaljuje se ruskim kolegama na aktivnoj pomoći.
Prvi kontakti stručnjaka dviju zemalja na ovom projektu započeli su 1992. godine. U radnoj grupi sa ruske strane bili su zaposleni u OKBM -u im. Afrikantov (Nižnji Novgorod), Sankt Peterburški institut "ATOMPROEKT" i Institut za fiziku i energetiku (Obninsk, regija Kaluga).
"Do tada su naši stručnjaci već imali ideju o brzim reaktorima sa natrijumskim rashladnim sredstvom", kaže direktor instituta Wan Gang. - Osim toga, proučavali smo toplinsku hidrauliku, fiziku neutrona, znanost o materijalima, posebnosti rukovanja nuklearnim gorivom i posebnu opremu. Usput su razjašnjeni ciljevi cijelog projekta. Prvo, stvaranje samog reaktorskog postrojenja. Utvrđeno je da će to biti eksperimentalni reaktor toplinske snage 65 megavata i električne snage 20 megavata. Drugo, razvoj novih tehnologija. Treće, obuka. I već u finalu - planirani testovi, istraživanja, eksperimenti. CEFR nam je trebao kao osnova, platforma, kako bismo, stekavši potrebno iskustvo, mogli krenuti ka stvaranju demonstracijskih, a zatim i serijskih, komercijalnih energetskih jedinica nuklearnih elektrana s reaktorima na brze neutrone.
Kao i u Rusiji, samo stroži
Konceptualni projekt CEFR -a razvili su kineski stručnjaci i dostavili ga ruskim kolegama na razmatranje. Zatim je, uzimajući u obzir primljene komentare i protupredloge, čitav koncept, uključujući tehničke zahtjeve i glavne komponente reaktora, detaljno razmatran na zajedničkom sastanku u maju 1993. godine i dobio odobrenje najvišeg nivoa.
U drugoj polovici 90 -ih započela je faza inženjerskog projektiranja. Već spomenuti OKBM, Sankt Peterburg ATOMPROEKT, FEI i OKB Gidropress (Podolsk, Moskovska regija) formirali su, prema riječima njihovih kineskih kolega, "projektnu saradnju" i radili su koordinirano, profesionalno, uzimajući u obzir sve zahtjeve i želje kupca. Početne smjernice kineske strane bile su čak i strože od standarda radijacijske sigurnosti, standarda za radioaktivna ispuštanja i ispuštanja, vanrednih situacija koje su tada bile na snazi u ruskoj nuklearnoj industriji.
"Budući da je odlučeno da se CEFR izgradi u granicama Pekinga, a ovo nije samo veliki grad - glavni grad Kine, postavili smo posebne zahtjeve za osiguranje sigurnosti", objasnio je Xu Mi, glavni naučnik CNNC -a, akademik Kineska inženjerska akademija, na sastanku sa ruskim novinarima. - Iako je vjerovatnoća topljenja jezgre u ovom reaktoru zanemariva, inzistirali smo na upotrebi pasivnog sistema za uklanjanje zaostale topline. I - pri ugradnji trap -ladice za hipotetičko topljenje jezgre. Glavne cirkulacijske pumpe (MCP) naručene su u Rusiji, ali u slučaju hitnog hlađenja od njih je zatraženo da dodaju zamašnjak u svoj dizajn, čime se povećava vrijeme istjecanja MCP-a, odnosno cirkulacija rashladnog sredstva u slučaju zbog gubitka struje …
Prema riječima Xu Mi, u slučaju bilo kakve izvanredne situacije ili čak izvan projektne nesreće, ne bi trebalo biti potrebe za evakuacijom stanovništva - sve bi trebalo biti lokalizirano unutar energetske jedinice ili unutar granica njenog zaštićenog područja. Nacionalna agencija za nuklearnu sigurnost NR Kine nije smatrala da je takva kampanja reosiguranje i podržala je stav svojih naučnika.
"Uostalom, od zida zgrade u kojoj je montiran CEFR, do ograde koja ograđuje institut, to je samo 153 metra", naglašava akademik s blagim osmijehom. - I onda ljudi jednostavno žive. Ne treba ih ugrožavati. Zato smo danas, gledajući unatrag, zadovoljni što kriteriji koje smo iznijeli zadovoljavaju sigurnosne standarde i zahtjeve za reaktore četvrte generacije.
U julu 2000. godine, u prisustvu ruskog predsjednika Vladimira Putina i kineskog predsjednika Jiang Zemina, potpisan je Ugovor o izgradnji CEFR -a. U rujnu iste godine Wan Gang imenovan je za direktora reaktora u izgradnji; sada je direktor cijelog instituta i detaljno se sjeća događaja na njegovoj teritoriji.
- Od izlivanja prvog betona do postavljanja plafona iznad zgrade reaktora (avgust 2002.) trebalo je samo dvije godine. Krajem 2008. završena je instalacija reaktorskog bloka. U svibnju 2009. započelo je punjenje kruga natrijem. U junu 2010. godine počeli su puniti gorivo u reaktor, a već 21. jula prvi put su dosegli kritičnu vrijednost. Tačno godinu dana kasnije, 21. jula 2011., uspjeli smo podići kapacitet na 40 posto nominalnog, što je u to vrijeme za nas bio prekretnica …
Infografika WG / Anton Perepletchikov / Leonid Kuleshov / Maria Pakhmutova / Alexander Emelianenkov
Da bi se to omogućilo, u birou za projektiranje i u poduzećima Rosatoma, uključenim u suradnji s kineskim partnerima, u razdoblju od 2003. do 2005., glavne cirkulacijske pumpe primarnog i sekundarnog kruga, međuizmjenjivači topline, generator pare i uređaji za ponovno punjenje projektirano, proizvedeno i poslano na odredište gorivo - samo sedam vrsta kritične opreme u reaktorskom postrojenju, instrumenti i gorivo za prva tri opterećenja.
Ali prije toga su razvijeni tehnički projekti sistema nadzora i upravljanja (MCS NPP), tehnički dizajn reaktorskog postrojenja i tehnički dizajn glavne zgrade NE. Ruski stručnjaci ispunili su svoje ugovorne obaveze u potpunosti i na vrijeme.
Naučite učenika da ima od koga da uči
Visokotehnološki "hardver" isporučen iz Rusije ostao bi gvožđe, a nuklearni reaktor teško da bi postao efikasan alat za istraživače da se na vrijeme nije zbrinula obuka operativnog osoblja. I započeli su to unaprijed.
Trenutni zamjenik direktora CEFR -a za operacije i sigurnost, Wu Chunliang, iz prve je serije viših inženjera za kontrolu reaktora obučenih u Rusiji. Još 2002. godine prošli su obuku u Centru za obuku RIAR - Dimitrovgrad, Uljanovska oblast. Tamo su mogli vidjeti i višenamjenski reaktor BOR-60 u radu te se na njemu obučiti. Zatim su, već u okviru programa fizičkog pokretanja, studirali na posebnim štandovima Instituta za fiziku i energetiku u Obninsku i Afrikantov OKBM-a u Nižnjem Novgorodu.
"Nakon povratka kući, zajedno sa ruskim stručnjacima, učestvovali smo u puštanju u rad različitih CEFR sistema i opreme", kaže Wu Chunliang, koji nas je dočekao u kontrolnoj sobi. - Zatim smo polagali ispit u organizaciji Nacionalne agencije za nuklearnu sigurnost. Godine 2008. dobili su dozvole za pravo obavljanja takvog posla i postali operatori kontrole prve serije. A zatim je obuka druge grupe operatora već provedena kod kuće - uglavnom na samom CEFR -u.
Kao rezultat toga, prema Wu Chunliang -u, razvio se cjelovit i holistički sistem obuke. Nadzorno tijelo je već odobrilo 55 operatera, uključujući žene, za rad eksperimentalnog reaktora.
U vrijeme našeg razgovora, na kontrolnoj tabli bila su samo dva operatera, a jedan, vođa smjene, bio je iza njih. Kako su objasnili, to je sasvim dovoljno da se pouzdano, bez buke i nervoze, nadziru svi parametri reaktorskog postrojenja i nadzire preventivni rad koji se s vremena na vrijeme izvodi na opremi u ograničenim područjima.
Nakon što sam čuo ovo objašnjenje, nisam mogao odoljeti i upitao sam šta je ispisano velikim crvenim hijeroglifima na zidu iza operatora kontrolne sobe?
- Ovo je moto ili, ako želite, životni princip cijelog instituta - nasmiješio se zamjenik direktora CEFR -a i odmah se uozbiljio. - Možete to prevesti ovako. Prvo, dajte svu svoju snagu, cijelu sebe, za dobrobit domovine i države. Drugo, budite uvijek korak ispred, proučite iskustva drugih, pronađite i predstavite nove stvari. I treće - ostanite iskreni u svemu, njegujte povjerenje, održavajte ličnu skromnost.
Dobar moto, vidite.
I to nije suvišan dodatak licenci operatera nuklearne instalacije.
