Ядерная «Елена»: почему атомные станции малой мощности для республики – необходимость

Доктор физико-математических наук Валерий Степанов, автор пяти патентов на изобретения, продолжает последовательно придерживаться мнения о необходимости строительства в Якутии атомных станций малой мощности. По его убеждению, без развития доступной локальной энергетики о каком-либо прогрессе говорить не приходится. Тем более, если речь идет о жизни в наших северных условиях.

Валерий Степанов рассказал, почему строительство атомных станций малой мощности (АСММ) для республики – необходимость, особенно в арктических районах. Здесь имеется острая потребность в современных локальных источниках энергии. Разумеется, наиболее эффективные на сегодняшний день – компактные и экономичные АЭС.

Мини-АЭС для удаленных территорий

— Валерий Егорович, имеется ли на сегодняшний день нормативная база, позволяющая реализовывать в республике проекты АССМ?

— В прошлом году вышло Постановление Правительства РФ от 28 сентября 2022 года №1705 «О внесении изменений в часть 1 государственной программы РФ «Развитие атомного энергопромышленного комплекса».

В документе отмечено, что в рамках федерального проекта «Новая атомная энергетика, в том числе малые атомные реакторы для удаленных территорий» будут осуществлены мероприятия по сооружению пилотной АССМ на базе реакторных установок «РИТМ-200Н». Как известно, уже имеется проект по размещению такой АССМ в поселке Усть-Куйга Усть-Янского района. Кроме того, в Постановлении Правительства РФ ведется речь о необходимости разработки технических проектов АССМ на базе реакторной установки «Шельф-М», а также атомной термоэлектрической станции теплоснабжения (АТЭС) «Елена-АМ». Подчеркивается, что это будет способствовать развитию удаленных регионов, в том числе изолированных от единой энергосистемы страны.

Отмечу, что у больших атомных станций коэффициент сгорания топлива уран-235 — 2-5%, а в случае с «РИТМ-200Н» этот коэффициент выгорания близок к 50%. Это уникальный показатель, равного которому нет в мире.

Отработанные тепловыделяющие элементы хранят от 3 до 10 лет, затем их увозят на завод, перерабатывают и делают новые топливные элементы для повторного использования. Установка имеет один реактор с тепловой мощностью 150 МВт, который дает электрическую мощность в 56 МВт. Эта мощность не является избыточной, поскольку, помимо энергоснабжения месторождения «Кючус», планируется строительство ЛЭП в поселках Депутатский, Кулар и Казачье. Срок службы установки – 40-60 лет. Одна топливная загрузка для «РИТМ-200Н» эквивалентна 540 тысячам тонн арктического дизельного топлива. Причем загрузка происходит один раз в шесть лет.

Что касается «Елены», то она уже могла бы генерировать энергию в Якутии еще в 90-х годах, если бы не цепочка удручающих событий.

— Каких именно?

— Здесь необходимо обратиться к истории вопроса.

В 90-х Кюсюр «Елену» не дождался

 — В 1975 году под руководством академика Анатолия Александрова в Институте атомной энергии имени И.В. Курчатова была начата разработка автономной АСММ с электрической мощностью до 10 кВт со сроком работы при одной заправке топливом до 10 лет. Это была разработка для ВМФ СССР. Работы были завершены в 1982 году запуском ядерной термоэлектрической установки «Гамма».

«Гамма» работала на энергетическом уране-235, имела тепловую мощность реактора в 220 кВт. Эта установка, ставшая прообразом «Елены», до сих пор находится в рабочем состоянии как опытно-демонстрационная. В Курчатовском институте работы продолжались под научным руководством Евгения Каплара. В 1990 году стадия готовности необслуживаемой саморегулируемой атомной термоэлектрической станции (НС АТЭС) «Елена» составляла 90%.

В этом же году Институт физико-технических проблем Севера СО РАН под руководством академика Владимира Ларионова завершил договорные работы с Курчатовским институтом по технико-экономическому обоснованию размещения «Елены» в селе Кюсюр Булунского района. Была подобрана площадка. Жители Кюсюра были согласны с проектом «Елена» и ждали его реализации. Возможности «Елены» таковы, что она полностью обеспечивала бы отопление поселка и позволила в семь–десять раз снизить потребление дизельного топлива резервной ДЭС.

Увы, перестройка и её последствия помешали размещению «Елены» в селе Кюсюр. Более того, 12 ноября 1991 года вышло Постановление Верховного Совета ЯАССР №684-12 «Об объявлении территории Якутской-Саха ССР безъядерной зоной». По сути, этот документ стал препятствием приходу мирной атомной энергии в нашу республику. Вскоре финансирование работ по проекту «Елена» было и вовсе прекращено.

25 лет на одной загрузке

— Каковы на сегодняшний день перспективы проекта «Елена»?

— В настоящее время Курчатовский институт завершает проектирование новой атомной термоэлектрической станции теплоснабжения «Елена-АМ» с существенно улучшенными характеристиками. Так, электрическая мощность станции равна 400 кВт, тепловая мощность – 14 МВт. Срок работы при одной загрузке топлива – 25 лет.

Пиковые нагрузки по электричеству обеспечиваются автоматически подключаемыми дизель-генераторами, которые также нужны во время ремонтных работ. Следовательно, необходим постоянный персонал работников атомной станции.

На мой взгляд, выпускники АГАТУ инженерного факультета по электро- и теплоснабжению вполне могут работать на атомной станции. Курчатовский институт готов оказать помощь выпускникам в плане дополнительной подготовки. В свою очередь Институт физико-технических проблем Севера планирует выполнить научно-исследовательские работы по технико-экономическому обоснованию с экологической экспертизой размещения станции «Елена-АМ» в Булунском районе.

Остаются актуальными функциональные возможности станции для развития села Кюсюр. Уверен, станция полностью обеспечит отопление поселка. Экономическая эффективность установки резко возрастает, если использовать сбросное тепло — горячую воду — для отопления зданий. Здесь существенным фактором успеха мероприятия является разработанная Курчатовским институтом компактная установка для получения сверхчистой воды, которая используется в первом (это активная зона реактора с энергетическим ураном -235), втором (это охлаждающая активную зону часть реактора) и третьем (это вода с температурой 102 градуса по Цельсию, подаваемая в тепловую сеть для отопления зданий) контурах. Если брать в отопительной сети не очищенную от примесей природную воду, то очень быстро трубы отопления разрушаются от коррозии.

Мы рассчитали, что, помимо жилья и социальных объектов, станция могла бы отапливать даже целый агрокомплекс: фитодром, молочную ферму, откормочный комплекс для КРС, птицефабрику, пруд для выращивания карпа, мини-завод по переработке мясо-молочной продукции, биоустановку по переработке жидких удобрений и т.д.

Убежден, что «Елена-АМ» по стоимости и простоте монтажа превосходит все другие проекты АСММ и поэтому вполне может быть размещена в ряде населенных пунктов арктических районов республики.

 Радиационная  фобия – зло

— Валерий Егорович, а как же экоактивисты, которые беспокоятся о том, что из-за реализации проектов мини-АЭС в Якутии могут появиться могильники ядерных отходов?

— Повторял неоднократно и не устану повторять: радиационная фобия – это зло. Она нагнетается «зелеными». И ни для кого не секрет, что финансирование эти «зеленые» получают из различных западных «демократических» фондов.

Так выпускник МИФИ, инженер-физик Андрей Ожаровский на слушаниях по проекту АССМ в Усть-Куйге убеждал местное население, что радиоактивные отходы будут складироваться в окрестностях поселка. Также он уверял, что АЭС по всему миру закрываются, что является ложью. В общем, народы Якутии периодически пытаются спровоцировать на протест против атомной энергетики.

Слушать о том, что отработанное топливо будет прямо на месте закапываться в землю — просто нелепо. Отработанные тепловыделяющие стержни атомных реакторов очень ценны, их можно использовать для изготовления новых топливных элементов многократно. Так какой смысл Росатому зарывать их в землю?

На сегодняшний день в мире применяются два типа ядерных реакторов. Первый тип работает на медленных, так называемых тепловых нейтронах. Второй — на быстрых нейтронах. В основном, в мире используются реакторы на тепловых нейтронах. И только в России успешно работают реакторы на быстрых нейтронах. В последнем случае ядерные отходы сгорают в реакторе и превращаются в стабильные безопасные элементы.

В нашей стране отработанные тепловыделяющие элементы увозят на радиохимическое производство. Там из них делают топливные элементы для реакторов на тепловых и быстрых нейтронах. Повторюсь, только Росатом забирает обратно отработанное ядерное топливо для повторного использования. А на Западе, действительно, отработанные тепловыделяющие элементы считаются отходами, не подлежащими восстановлению.

Для наших труднодоступных территорий атомная электростанция малой мощности – отличное решение многих проблем. Мини-АЭС позволит снабжать тепловой и электрической энергией не только близлежащие поселки, но и многие другие населенные пункты Арктики. В конечном итоге это будет только способствовать прогрессу и социально-экономическому развитию Крайнего Севера.