КОВАРНЫЕ ШВЫ ЯДЕРНОЙ ЭНЕРГЕТИКИ

Каково сейчас приходится отечественной ядерной энергетике, можно заключить из интервью Ивана Неклюдова — академика-секретаря Отделения ядерной физики и энергетики Национальной академии наук Украины: «Ситуация с ядерной энергетикой в Украине ныне является непростой.

Во-первых, Украине необходимы огромные усилия и средства для проведения непрерывных робот по ликвидации последствий чернобыльской катастрофы.

Во-вторых, для большинства энергоблоков украинских АЭС приближаются сроки окончания их проектного ресурса эксплуатации. Поэтому, если уже сейчас не развернуть работы по обеспечению возможностей продления сроков работы АЭС, то, начиная с 2011 года, необходимо будет закрыть все энергоблоки, кроме 6-го на Запорожской АЭС и блоков №2 и №4, которые вводятся в действие соответственно на Хмельницкой и Ривненской АЭС. Это, естественно, повлечёт за собой возможность возникновения энергетического кризиса в стране».

К сказанному следует добавить, что около 51% электроэнергии в Украине вырабатывается на АЭС. Согласно экспертным оценкам МАГАТЭ, Украина по производству электроэнергии на АЭС занимает 8-е место среди ведущих ядерно-энергетических стран мира.

Надо признать, что пока ядерной энергетике в мире альтернативы нет. Существующие нетрадиционные источники получения энергии (энергия малых рек, ветра, солнца, приливов и отливов морей) пока слишком дороги для широких производственных нужд. Электростанции, работающие на этих источниках энергии, вырабатывают, как правило, ничтожно малое количество электроэнергии, так как имеют небольшую единичную мощность агрегатов. Поэтому они могут выполнять только вспомогательную роль в топливно-энергетической системе страны. Уместно заметить, что удельный вес нетрадиционных источников энергии в мировом объеме производства электроэнергии составляет всего чуть выше 3%.

Сегодня в энергетической системе Украины складывается крайне сложная ситуация из-за всё возрастающего дефицита «классических» источников энергии — нефти, угля, природного газа, а также физического и морального старения тепловых электростанций. Серьезно задуматься о будущем отечественной энергетики заставляет и то, что в 2011—2019 гг. заканчивается срок эксплуатации почти всех ныне действующих АЭС. По нормативным документам ресурс работы отечественных ядерных энергоблоков составляет всего 30 лет. Но, как свидетельствует опыт ведущих ядерно-энергетических стран, возможно продление срока работы энергетических реакторов на 10—20 лет, а в исключительных случаях и на 30 лет.

Так, например, Комиссия по атомной энергетике США уже продлила на 20 лет срок эксплуатации восьми своих энергоблоков и приняла к рассмотрению документы ещё на 30 энергоблоков. При этом следует особо подчеркнуть, что все эти проекты предусматривают огромные капиталовложения, но, как показывает практика, все они вскоре окупаются. По подсчетам специалистов, объем инвестиций на продление срока службы реактора типа ВВЭР-1000 на десять лет составит 76 млн. долларов, а на двадцать лет — 90 млн. долларов. Ожидаемая прибыль при этом оценивается соответственно в 970 и 1300 млн. долларов. Понятно, почему Украина заинтересована в продлении ресурса работы 13 своих энергоблоков, 11 из которых — это реакторы типа ВВЭР-1000, а 2 — марки ВВЭР-440. Но не все так просто.

На сегодняшний день одной из самых актуальных задач является определение фактического состояния корпусов украинских реакторов. Сложность этой проблемы заключается в том, что химический состав нашей корпусной стали и технология ее изготовления существенно отличаются от используемой за рубежом. Как отметил академик И.Неклюдов, с целью упрочнения феррита в отечественную малоуглеродную низколегированную перлитную сталь было предусмотрено введение никеля до 1,3% и сведено до минимума содержание «вредных» для корпусной стали элементов (фосфора, серы, меди). По оценкам разработчиков реакторов ВВЭР-1000, это обеспечивало ресурс эксплуатации корпуса до 40 лет. Впоследствии оказалось, что 80% всех сварных швов реакторов Украины содержит никеля свыше 1,5%. Последние исследования показали, что при содержании в корпусных сталях более чем 1,3% никеля происходит ускоренное старение материала.

Кроме того, из-за целого ряда объективных и субъективных причин сложилась сложная ситуация с обоснованием ресурса и безопасной эксплуатации внутри корпусных устройств реакторов.

В то же время для Украины особо остро стоит вопрос выбора тактики и стратегии обращения с отработанным ядерным топливом (ОЯТ). В ближайшее время, по оценкам ученых, ежегодно будет извлекаться свыше 300 т ОЯТ из украинских энергетических реакторов. В случае выведения в 2011—2019 гг. из эксплуатации и демонтажа действующих ныне реакторов к общему количеству отработанного ядерного топлива добавится еще до 900 т.

При этом надо заметить, что в Украине нет заводов по регенерации ОЯТ. Его радиохимическая переработка с целью извлечения невыгоревших урана, плутония и других элементов является очень наукоемким и дорогостоящим предприятием. В силу ряда обстоятельств не каждая страна, развивающая ядерную энергетику, может позволить себе построить такие перерабатывающие заводы.

Украина с 1993 г. и до настоящего времени вывозит на технологическое хранение (с последующей переработкой) отработанное ядерное топливо в Россию. Вскоре, согласно договорённости, РФ начнёт нам возвращать переработанное ОЯТ в остекленном виде.

С целью устранения зависимости от предприятий Минатома России правительство Украины приняло решение создать сеть сухих хранилищ ОЯТ на всех площадках своих АЭС. По подсчетам ученых, реализация этого проекта обеспечит Украине ежегодно экономию средств в размере около 57—80 млн. долларов.

С 1993 г. в Украине ведутся работы по созданию национального долговременного хранилища ОЯТ глубокого геологического заложения. Как показывает мировая практика, сооружение хранилища такого типа, как правило, длится не одно десятилетие и влечёт за собой значительные финансовые затраты. Так, например, стоимость долговременного глубокого захоронения 1кг радиоактивных отходов в мире составляет в среднем 800 долларов.

Сегодня этому сектору энергетики нужна помощь правительства. Без серьезной финансовой подпитки и взвешенной стратегии государства преодолеть все беды ядерная энергетика уже не в состоянии. Но как справедливо заметил еще в XVI веке Никколо Макиавелли: «Страны обычно переходят от порядка к беспорядку, а затем от беспорядка назад к порядку... поскольку умение влечет за собой покой, покой—лень, лень—беспорядок, беспорядок—разрушение. И подобным же образом из разрушения возникает порядок, из порядка — умение, из последнего — слава и благосостояние».