Тайна облученного графита

Корреспондент «СР» побывала в самом большом закрытом атомном городе России — Северске. Только здесь можно увидеть своими глазами остановленный реактор по наработке оружейного плутония, пройтись по зеленой лужайке, где захоронен уран-графитовый реактор, и посетить площадку, где будет стоять уникальный БРЕСТ-300.

В Северске, который раньше назывался Томск-7, 110 тыс. жителей. Порядки в закрытом городе строгие, со всех сторон заграждения. Даже на речку можно пройти лишь после досмотра на КПП. Простым смертным попасть в Северск сложно, но можно: с 2013 года Опытно-демонстрационный центр вывода из эксплуатации уран-графитовых реакторов проводит экскурсии для студентов, школьников, жителей и гостей Томска. Правда, планировать такую поездку нужно заранее, так как экскурсии расписаны на несколько месяцев вперед. Чтобы пройти в ОДЦ УГР, нужно облачиться в халат, чепчик, носки, ботинки на толстой подошве, респиратор и прицепить дозиметр. В комнате управления реактором АДЭ-4 глаза разбегаются: датчики, счетчики, индикаторы, тумблеры, кнопочки. Помещение сохранено в том виде, в каком было на момент остановки реактора. Не каждый день выпадает возможность посидеть на месте старшего инженера, потрогать табло управления расходом воды по каналам и табло управления стержнями СУЗ. Следующая остановка — центральный зал, где находится реактор АДЭ-5. И здесь все так же, как девять лет назад. Огромное помещение, с 30-метрового потолка свисают технологические каналы. Пол покрыт чугунными плитами, поверх которых приварены листы нержавеющей стали. Конечно, внутри реактора давно нет ядерного топлива, но металлические таблички с номерами ячеек технологических каналов сохранились. Всего их около 3 тыс. Вообще, «пятак» центрального зала напоминает соты в улье — только ячейки в кладке уходят на 20 м вниз. В технологические каналы опускали цилиндрические блочки с природным ураном, который под воздействием тепловых нейтронов преобразовывался в оружейный плутоний. Отработанные блочки разгружались, а на их место ставили новые. Загрузка топлива тогда производилась вручную на остановленном реакторе. А вот дозагрузка блочков могла осуществляться без остановки реактора, при помощи разгрузочно-загрузочной машины, которая стоит здесь же. Когда АДЭ-5 еще работал, около него можно было находиться не более трех часов в день. Сейчас же здесь безопасно.

Зеленая лужайка

Не посетить на ОДЦ УГР еще одно место памяти, «зеленую лужайку», мы не могли. Но обо всем по порядку. В советское время в Северске работали пять из 13 реакторов страны по наработке оружейного плутония. Также они обеспечивали Северск и Томск электроэнергией и теплом. Аналогичные установки были в США, Великобритании, Китае, Франции, КНДР. Во время гонки вооружений, в период создания первых атомных бомб, мало кто задумывался о том, как ядерные объекты военного назначения будут выводить из эксплуатации. В 1991 году США и СССР подписали соглашение об остановке уран-графитовых реакторов. Стороны выполнили условия, но встал вопрос, что делать дальше: оставить как есть или вывезти и захоронить? Но куда везти зараженные радиацией конструкции и как их хранить? Пока ученые всего мира бились над этой задачей, наши атомщики придумали и отработали технологию — в 2015 году в Северске захоронили реактор ЭИ-2 с расчетным периодом безопасности для окружающей среды 10 тыс. лет. Теперь вместо огромного промышленного комплекса — зеленая лужайка. А под землей — пункт консервации особых РАО. МАГАТЭ признало опыт ОДЦ УГР по обращению с реакторным графитом уникальным. «Сегодня 90% сотрудников ОДЦ УГР — это те, кто раньше работал на реакторном заводе,— рассказывает генеральный директор предприятия Андрей Изместьев.— Мы сохранили специалистов, которые знают о реакторах даже то, чего нет на чертежах. Остальные 10% — это молодые сотрудники». Ничего удивительного, ведь только атомщики, изучившие установки вдоль и поперек, могли справиться с поставленной перед ОДЦ УГР задачей — разработать методику захоронения реактора на месте. В течение четырех лет специалисты вели расчеты, параллельно шли испытания барьеров. Разработанная атомщиками система может удерживать радионуклиды в пределах пункта консервации в самых нереальных условиях — даже если поднимутся грунтовые воды или Северск поглотит река Томь, как море Атлантиду.

Слоеный пирог

Что же сделали с ЭИ-2? Здание, в котором был реактор, возвышалось более чем на 30 м над землей и на столько же уходило под землю. Сначала реактор привели в радиационно безопасное состояние, извлекли ядерное топливо. Затем демонтировали инженерные коммуникации и технологическое оборудование, после чего все помещения дезактивировали. Далее произвели демонтаж металлоконструкций. Все приреакторные помещения и реакторные пространства заполнили барьерным материалом. Наконец, демонтировали надземную часть здания ЭИ-2 и создали над фундаментом защитный экран. Графитовая кладка и часть металлоконструкций, включая биологическую защиту реактора, остались на месте. Подреакторное пространство укрепили, залив туда несколько тысяч тонн бетона. «Уникальность технологий в том, что облученный графит остался на месте,— рассказывает главный инженер ОДЦ УГР Сергей Марков.

— Ему обеспечили многобарьерную систему безопасности путем закачивания в полости специального материала на основе природных глин. Чтобы не допустить проникновения атмосферных осадков, мы создали дополнительный конструктивный элемент — экран. Это своеобразный слоеный пирог из разных материалов, где есть и синтетическая гидроизоляция, и гравий, и песок, и глиноупорный слой, и чернозем». Полная стоимость работ составила 2,3 млрд рублей. Для сравнения: расчеты показали, что ликвидация подобного объекта обойдется на порядок дороже, чем захоронение,— около 20 млрд рублей. Теперь ОДЦ УГР занимается подготовкой к выводу из эксплуатации еще двух реакторов в Северске и готовит коммерческое предложение для зарубежных заказчиков.

ПОКА УЧЕНЫЕ ВСЕГО МИРА БИЛИСЬ НАД ТЕМ, ЧТО ДЕЛАТЬ С ОСТАНОВЛЕННЫМИ УРАН-ГРАФИТОВЫМИ РЕАКТОРАМИ, НАШИ АТОМЩИКИ ПРИДУМАЛИ И ОТРАБОТАЛИ ТЕХНОЛОГИЮ. В 2015 ГОДУ В СЕВЕРСКЕ ЗАХОРОНИЛИ РЕАКТОР ЭИ‑2 С РАСЧЕТНЫМ ПЕРИОДОМ БЕЗОПАСНОСТИ ДЛЯ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 10 ТЫС. ЛЕТ
РЕАКТОР АДЭ-5 — раньше здесь делали плутоний, теперь проводят экскурсии

РЕАКТОР АДЭ-5 — раньше здесь делали плутоний, теперь проводят экскурсии

«ОДЦ УГР проводит безопасное захоронение на месте. Тогда как наши иностранные партнеры настаивают на другом: им нужно сделать так, чтобы от реактора ничего не осталось,—  рассказывает Сергей Марков.—  Вместе с научными институтами «Росатома» мы работаем над технологиями вывода из эксплуатации по варианту «ликвидация», чтобы получить возможность выхода на зарубежные рынки». Кстати, по словам Андрея Изместьева, немцы первыми разобрали уран-графитовый критический стенд, сложили в контейнер и поместили в хранилище. Однако через пару лет возникла проблема — графит начал выделять радиоактивный газ. И пока они не придумали, как остановить этот процесс.

Вечный двигатель

В Северске хотелось поскорее оказаться на площадке опытнодемонстрационного комплекса нового поколения, про который так много говорят. Если все пойдет по плану, то к концу 2020-х здесь достроят три завода: завод по производству топлива, реакторный завод и завод по переработке топлива. Это будет уникальный комплекс с замкнутым топливным циклом — вечный двигатель, почти не требующий дозаправки. Сейчас же можно увидеть лишь площадку размером 42,5 га, монолитные бетонные стены, краны и арматуру. Ежедневно здесь трудится около 300 рабочих. Сроки сдачи ОДЭК сдвинулись — повлиял экономический кризис в стране и мире, из-за чего были внесены корректировки в ФЦП «Ядерные энерготехнологии нового поколения на период 2010–2015 годов и на перспективу до 2020 года». «Деньги выделяются регулярно, строительство идет нормальными темпами,— заверяет генеральный директор СХК Сергей Точилин.— Первая очередь — завод по фабрикации топлива, административный комплекс, вспомогательные здания, санпропускник, подстанции. Ориентировочный срок сдачи объектов — 2020 год. Вторая очередь — реактор, строительство которого начнется в 2018 году, пуск запланирован на 2024 год. Третья очередь — завод по переработке топлива, временное хранилище для низкоактивных отходов. Параллельно со строительством продолжаются НИОКР, по результатам которых периодически вносятся изменения. Поэтому окончательного срока ввода в эксплуатацию всего комплекса нет».

Фото: "Страна Росатом"

Кстати

Реактор БРЕСТ-300 не коммерческий — слишком маленькая мощность. Отработанные технологии планируют применить на двух реакторах общей мощностью 2400 МВт. Это в перспективе, площадка для нового энергокомплекса с БР-1200 на нитридном топливе пока не определена, для начала нужно достроить ОДЭК. Однако уже сегодня есть предложения по реализации проекта от СХК и «Маяка». Это говорит о том, что российские атомщики верят, что будущее — за «Прорывом».

Андрей Николаев

Руководитель проекта по созданию БРЕСТ‑300

— Реактор имеет конструкцию котлового типа. Представьте себе кастрюлю диаметром 26 м и высотой 17 м. Внутрь будут опущены циркуляционные насосы и парогенераторы, тепловыделяющие сборки, через которые циркулирует свинцовый теплоноситель. Свинец в реакторе не только никогда не застынет, но и не охладится ниже 340˚С. БРЕСТ-300 — новый проект, разработанный с учетом последних технологий. Масштабные аварии с радиационными выбросами, требующие эвакуации населения, попросту невозможны. Любое предполагаемое ЧП при отказах оборудования, ошибках персонала и внешних воздействиях ограничено зоной самого реактора.