Nejprve si všimněme skutečnosti: První čínský rychlý reaktor (China Experimental Fast Reactor) byl postaven přímo v hlavním městě - na jihozápadě Pekingu, asi 45 kilometrů od centra. Tady, za šestým transportním kruhem, je Čínský institut pro atomovou energii (CIAE). Pokud chcete - analogie Kurčatovského institutu, který vyrostl z tajné laboratoře č. 2 na severozápadním okraji Moskvy.
Zvláštní zpravodaj Rossiyskaya Gazeta a filmový štáb televizního kanálu Rusko 24 byli prvními zahraničními novináři, kteří získali přístup do jaderného zařízení v Pekingu. Dříve existovali pouze jaderní specialisté, kteří pomáhali s výstavbou a spuštěním CEFR.
"Náš Ústav pro atomovou energii, nyní také známý jako Ústav moderní fyziky Čínské akademie věd, byl založen v roce 1950," pozdravil novináře z Ruska prezident a ředitel CIAE pan Wan Gang. - Dalším pro nás velmi důležitým datem je 27. září 1958, kdy byl za pomoci SSSR spuštěn na území ústavu první těžký vodní výzkumný reaktor. Ve stejném roce 58, za účasti sovětských specialistů, zde byl spuštěn první akcelerátor-cyklotron …
„Plán 863“: etapa po etapě
Nyní, o více než padesát let později, byla první výzkumná zařízení vyřazena z provozu. Cyklotron byl podle ředitele ústavu rozebrán, protože jako vzpomínka zůstal jen velký magnet. Budova prvního reaktoru byla zachována, jak jsme se mohli přesvědčit tím, že jsme do ní šli velkým, upraveným ústavním parkem s úhledně zpevněnými chodníky. V centrální části jsme se na minutu zastavili před mramorovými bustami atomových vědců - svítidly jejich čínského atomového projektu.
Netají se svojí účastí na výzkumu a vývoji, který sloužil k vytvoření prvních atomových (1964) a poté vodíkových (1967) bomb pro ČLR, naopak jsou na to hrdí. Stejně jako příspěvek k vytvoření první jaderné ponorky (1971) pro čínské námořnictvo a první družice (1971) Země vypuštěné v Nebeské říši.
Nyní je ale podle ředitele ústavu hlavním úkolem jím vedeného týmu rozvoj jaderné energie včetně jaderné energie na nové technologické platformě. V Číně, zdůraznil pan Wan Gang, byla v této oblasti přijata třístupňová strategie rozvoje: tepelný reaktor - rychlý reaktor - termonukleární reaktor.
Pokud jde o tradiční reaktory, ve kterých jsou jádra uranu-235 štěpena takzvanými tepelnými (pomalými) neutrony, v Číně se již dávno přesunuly z čistě vědecké sféry do oblasti komerčního provozu. Podle oficiálních údajů, které na AtomExpo-2015 v Moskvě představila státní korporace CNNC, má v provozu devět jaderných bloků, dvanáct je ve výstavbě a ještě více se plánuje. Cílem je do roku 2020 zvýšit podíl jaderné energie na šest procent (80 GW) a v budoucnu v těchto ukazatelích dohnat nebo dokonce překonat Francii.
Podíl jaderné výroby na celkové energetické bilanci Číny je zatím zhruba dvě procenta. Ale to je prozatím. Období učení, kdy zde byly postaveny první jaderné elektrárny podle francouzských, kanadských, amerických, ruských projektů, rychle plyne. Většina nově postavených energetických bloků již používá nebo hodlá používat reaktory a další důležitá zařízení čínského nebo společného vývoje. To znamená, že první etapa - různé typy tepelných reaktorů - Čína vypracovala a posouvá se, obrazně řečeno, na druhou úroveň.
Ve státním plánu rozvoje vysokých technologií, nebo, jak se tomu častěji říká, v „plánu 863“je vývoj rychlých reaktorů uveden jako nejvyšší priorita. Stejný úkol byl zahrnut do střednědobého programu rozvoje vědy a techniky na období 2006–2020.
Začali se však zblízka dívat na rychlé reaktory, kterým se také říká chovatelé, za Velkou zdí na konci 60. let minulého století. V té době bylo známo, že samotná myšlenka rozšířené reprodukce jaderného paliva (chovatel - jinými slovy chovatel) byla vyjádřena v lednu 1943 v USA Leo Szilardem a vyzvednuta v SSSR. Od roku 1949 byla pod vedením akademika Alexandra Leipunského v Sovětském svazu prováděna mnohostranná výzkumná práce na vytvoření rychlých reaktorů. Ale první experimentální šlechtitelský reaktor s tepelnou kapacitou 0,2 MW byl spuštěn ve Spojených státech, v jaderném centru v Idahu, 20. prosince 1951.
V SSSR bylo podobné zařízení uvedeno do provozu o čtyři roky později v Obninsku (oblast Kaluga), kde sídlí Institut fyziky a energetiky a kde v té době pracoval akademik Leipunsky. O rok později byl na stejném místě v Obninsku spuštěn experimentální reaktor BR-2: jako palivo sloužilo kovové plutonium a jako chladivo byla použita rtuť.
Ve stejném roce 1956 zahájilo konsorcium několika amerických společností stavbu 65 MW předváděcího chovatele Fermi-1. O deset let později na něm došlo k nehodě s roztavením jádra. Reaktor byl s velkými náklady rozebrán, načež zájem amerického průmyslu o toto téma opadl.
Mezitím byl v SSSR postaven a spuštěn experimentální BR-5 (po rekonstrukci se stal známým jako BR-10)-v Obninsku. A v Ústavu atomových reaktorů v Dimitrovgradu (Uljanovská oblast) - víceúčelový BOR -60, ve kterém bylo použito palivo MOX (směs uranu a dioxidů plutonia) a jako chladivo byl použit kapalný sodík. BOR-60 je stále v provozu a existuje možnost prodloužení jeho provozu do roku 2019.
Francie vynaložila pět miliard dolarů na výstavbu rozsáhlé jaderné elektrárny s rychlým neutronovým reaktorem Superphenix, ale kvůli problémům s jádrem plutoniovým palivem bylo toto zařízení v roce 1996 uzavřeno …
Jediným (na celém světě!) Provozujícím rychlý neutronový energetický reaktor je reaktor BN-600 na třetím bloku jaderné elektrárny Bělojarsk. Je držitelem rekordu v délce služby - v komerčním provozu je od roku 1980 a lze jej prodloužit až do roku 2030. Navíc jde o dosud nejvýkonnější sodíkem chlazený rychlý reaktor.
Nejprve v novém století
přípravné postupy pro spuštění napájení. Oba reaktory se narodily v Úřadu pro experimentální design strojírenství pojmenovaném po V. I. Afrikantova. Akademik Fjodor Mitenkov, vědecký ředitel OKBM, byl v roce 2004 oceněn Mezinárodní globální energetickou cenou za mimořádný přínos k rozvoji fyzikálních a technických základů a vytváření rychlých neutronových reaktorů.
Jak projektanti ujišťují, projekt BN-800 implementoval důležité inovace pro zlepšení jaderné a radiační bezpečnosti. Jsou založeny na pasivních principech, což znamená, že jejich účinnost nezávisí na spolehlivosti provozu pomocných systémů a lidském faktoru.
To vše bylo plně zohledněno při návrhu CEFR - prvního a dosud jediného rychlého neutronového rektora postaveného, testovaného a oficiálně uvedeného do provozu v 21. století. Na tuto skutečnost je obzvláště hrdý Čínský institut pro atomovou energii a děkuje ruským kolegům za aktivní pomoc.
První kontakty mezi specialisty obou zemí na tento projekt začaly v roce 1992. Pracovní skupina z ruské strany zahrnovala zaměstnance OKBM im. Afrikantov (Nižnij Novgorod), petrohradský institut „ATOMPROEKT“a Institut fyziky a energetiky (Obninsk, oblast Kaluga).
"V té době již naši specialisté měli představu o rychlých reaktorech se sodíkovým chladivem," říká ředitel ústavu Wan Gang. - Kromě toho jsme studovali tepelnou hydrauliku, fyziku neutronů, materiálovou vědu, zvláštnosti manipulace s jaderným palivem a speciální zařízení. Po cestě byly vyjasněny cíle celého projektu. Za prvé, vytvoření samotné reaktorové elektrárny. Bylo stanoveno, že to bude experimentální reaktor s tepelným výkonem 65 megawattů a elektrickým výkonem 20 megawattů. Za druhé, vývoj nových technologií. Za třetí, trénink. A už ve finále - plánované testy, výzkumy, experimenty. Potřebovali jsme CEFR jako základ, platformu, abychom po získání potřebných zkušeností mohli přejít k vytvoření demonstračních a poté sériových komerčních energetických bloků jaderných elektráren s rychlými neutronovými reaktory.
Stejně jako v Rusku jen přísnější
Koncepční projekt CEFR byl vyvinut čínskými specialisty a předložen k posouzení ruským kolegům. Poté, s přihlédnutím k obdrženým připomínkám a protinávrhům, byla celá koncepce, včetně technických požadavků a hlavních komponent reaktoru, podrobně projednána na společném zasedání v květnu 1993 a obdržela schválení nejvyšší úrovně.
Ve druhé polovině 90. let začala fáze inženýrského návrhu. Již zmíněné OKBM, Petrohrad ATOMPROEKT, FEI a OKB Gidropress (Podolsk, Moskevská oblast) tvořily, slovy svých čínských kolegů, „projektovou spolupráci“a pracovaly koordinovaně, profesionálně, s přihlédnutím ke všem požadavkům a přání zákazníka. A počáteční pokyny čínské strany byly ještě přísnější než standardy radiační bezpečnosti, standardy pro radioaktivní uvolňování a vypouštění, nouzové situace platné v té době v ruském jaderném energetickém průmyslu.
"Jelikož bylo rozhodnuto vybudovat CEFR v rámci hranic Pekingu, a toto není jen velké město - hlavní město Číny, vytvořili jsme speciální požadavky na zajištění bezpečnosti," vysvětlil Xu Mi, hlavní vědec CNNC, akademik Čínská akademie inženýrství, při setkání s ruskými novináři. - Přestože je pravděpodobnost roztavení jádra v tomto reaktoru zanedbatelná, trvali jsme na použití pasivního systému pro odvod zbytkového tepla. A - při instalaci záchytné vaničky pro hypotetickou taveninu jádra. Hlavní oběhová čerpadla (MCP) byla objednána v Rusku, ale v případě nouzového cooldownu byli požádáni o přidání setrvačníku do jejich konstrukce, čímž se prodlouží doba doběhu MCP, tj. Cirkulace chladicí kapaliny v případě o ztrátě energie …
Podle Xu Mi by v případě jakékoli mimořádné situace nebo dokonce nad rámec projektové havárie nemělo být nutné evakuovat populaci - vše by mělo být lokalizováno uvnitř energetické jednotky nebo v hranicích její chráněné oblasti. Národní agentura pro jadernou bezpečnost Čínské lidové republiky nepovažovala takovou kampaň za zajištění a podpořila pozici jejich vědců.
"Koneckonců, od zdi budovy, ve které je CEFR namontován, k plotu, který obklopuje institut, je to jen 153 metrů," zdůrazňuje akademik s jemným úsměvem. - A pak lidé jen žijí. Neměli by být ohroženi. Proto jsme dnes při pohledu zpět spokojeni, že námi navrhovaná kritéria splňují bezpečnostní standardy a požadavky pro reaktory čtvrté generace.
V červenci 2000 byla za přítomnosti ruského prezidenta Vladimira Putina a čínského prezidenta Ťiang Ce -mina podepsána dohoda o výstavbě CEFR. V září téhož roku byl Wan Gang jmenován ředitelem rozestavěného reaktoru; nyní je ředitelem celého ústavu a podrobně si pamatuje události na jeho území.
- Od nalití prvního betonu k instalaci stropu nad budovou reaktoru (srpen 2002) trvalo pouhé dva roky. Na konci roku 2008 byla dokončena instalace bloku reaktoru. V květnu 2009 začalo plnění okruhu sodíkem. V červnu 2010 začali nakládat palivo do reaktoru a již 21. července dosáhli poprvé kritičnosti. Přesně o rok později, 21. července 2011, se nám podařilo zvýšit kapacitu na 40 procent nominálních, což byl v té době pro nás milník …
Infografika WG / Anton Perepletchikov / Leonid Kuleshov / Maria Pakhmutova / Alexander Emelianenkov
Aby to bylo možné, v projekční kanceláři a v podnicích Rosatomu zapojených ve spolupráci s čínskými partnery byla v letech 2003-2005 hlavní oběhová čerpadla primárního a sekundárního okruhu, mezilehlé výměníky tepla, parní generátor a zařízení pro překládku byly navrženy, vyrobeny a odeslány na místo určení. palivo - pouze sedm typů kritických zařízení v reaktorovém zařízení, přístrojové vybavení a palivo pro první tři zátěže.
Předtím ale byly vypracovány technické projekty monitorovacího a řídicího systému (MCS JE), technický návrh reaktorové elektrárny a technické řešení hlavní budovy JE. Ruští specialisté splnili své smluvní závazky v plném rozsahu a včas.
Naučte studenta, aby se měl od koho učit
Vysoce technologický „hardware“dodávaný z Ruska by zůstal železem a jaderný reaktor by se stěží stal účinným nástrojem výzkumných pracovníků, kdyby nebylo včas postaráno o výcvik provozního personálu. A začali to s dostatečným předstihem.
Současný zástupce ředitele pro provoz a bezpečnost CEFR Wu Chunliang pochází z první várky vyškolených inženýrů řízení reaktorů vyškolených v Rusku. V roce 2002 byli vyškoleni ve výcvikovém středisku RIAR - Dimitrovgrad, Uljanovská oblast. Tam také mohli vidět víceúčelový reaktor BOR-60 v provozu a být na něj vyškoleni. Poté, již v rámci programu fyzického spouštění, studovali na speciálních stáncích Institutu fyziky a energetiky v Obninsku a OKBM Afrikantov v Nižním Novgorodu.
"Po návratu domů jsme se spolu s ruskými specialisty podíleli na uvádění různých systémů a zařízení CEFR do provozu," říká Wu Chunliang, který se s námi setkal na velínu. - Poté jsme složili zkoušku pořádanou Národní agenturou pro jadernou bezpečnost. V roce 2008 získali licence na právo vykonávat takovou práci a stali se kontrolními operátory první várky. A poté proběhlo školení druhé várky operátorů již doma - hlavně v samotném CEFR.
V důsledku toho se podle Wu Chunliang vyvinul kompletní a holistický systém školení. 55 operátorů, včetně žen, již obdrželo od dozorového úřadu povolení k provozu experimentálního reaktoru.
V době našeho rozhovoru byli na ovládacím panelu pouze dva operátoři a jeden, vedoucí směny, byl za nimi. Jak vysvětlili, to je dostačující na to, aby spolehlivě, bez povyku a nervozity, monitorovalo všechny parametry reaktorové elektrárny a dohlíželo na preventivní práce, které se čas od času provádějí na zařízeních v omezených prostorách.
Po vyslechnutí tohoto vysvětlení jsem neodolal a zeptal se, co je na zdi za operátory dispečinku napsáno velkými červenými hieroglyfy?
- To je motto, nebo chcete -li princip života celého ústavu, - usmál se zástupce ředitele CEFR a okamžitě zvážněl. - Můžete to přeložit takto. Nejprve věnujte veškerou svou sílu, sobě, pro dobro vlasti a státu. Za druhé, buďte vždy o krok napřed, studujte zkušenosti ostatních, najděte a představte nové věci. A za třetí - zůstaňte ve všem upřímní, vážte si důvěry, zachovávejte osobní skromnost.
Dobré motto, viďte.
A nejedná se o nadbytečnou přílohu licence provozovatele jaderného zařízení.
