Спалим всё. И не сомневайтесь! 3

 

Зарубежные проекты «Росатома» не только приносят финансовую выгоду государству. Строящиеся АЭС позволяют нашей атомной отрасли сохранять отрыв от конкурентов и постоянно  апробировать новые технологии, вроде прорывного ремикс-топлива из восстановленного урана и плутония. Определёнными плюсами также являются уменьшение миграционных потоков и получение подготовленных субподрядчиков для работы, скажем, в Киргизии или Монголии, которые тоже совсем не против заполучить российскую атомную электростанцию.



Быть лучшим во всём и всегда в современном мире невозможно. Допустим, с производством легковых автомобилей и футболом у нас  не заладилось.
 Но если в атомных технологиях «не, ну реально попёрло», то здесь и надо «давить на газ». Население России составляет менее двух процентов жителей нашей планеты, точнее каждый пятьдесят шестой. Мы можем — о суперуспехах в агробизнесе в следующий раз — хорошо жить, обеспечивая атомными технологиями, включая медицинские, остальных пятьдесят пять землян.
Ну, а автомобили с футболистами, если уж на то дело пошло, можно и купить, хотя лично я против.
 

Если где-то и ждать технологического лидерства, то это определённо в атомной отрасли. ГК «Росатом» смогла пережить тяжелейшие годы, избежать приватизации и сохранить свой научно-технический потенциал. Благодаря этому Россия не превратилась в склад, торгующий ураном, а  в том числе реализует комплексы по переработке ядерных отходов. Через эту  технологию, аналогов которой  нет в мире, Россия берёт  под контроль самый чувствительный и технологически сложный этап ядерного топливного цикла,  переработку отходов.
Тот, кто управляет худшим аспектом мировой атомной энергетики, определённо получает рычаги влияния и на её лучшие проявления.


 «Росатом» разработал технологию дожигания минорных актинидов в реакторах на быстрых нейтронах. Этот процесс  уменьшает количество ядерных отходов, подлежащих финальной изоляции, и значительно снижает их радиоактивность.
 Отметим, что уже накопленных радиоактивных элементов для работы российских атомных станций хватит  на сотни лет вперёд. 
  На сегодняшний день доля «Росатома» на мировом рынке строительства атомных электростанций, а также центров ядерной науки и медицины превышает 90%.  То есть, в тот момент, когда Россия строит за пределами собственной территории девять реакторов, США, Китай, Южная Корея, Япония и «примкнувшая к ним» Франция  всего лишь один реактор.
Российский нацпроект «Новые атомные и энергетические технологии» направлен на обеспечение мирового лидерства в атомных технологиях и технологический суверенитет в новых энергетических технологиях. В рамках проекта создаются технологии термоядерной энергетики, специальные материалы и технологии атомной энергетики нового поколения.


Завершён этап обоснования инвестиций для первой наземной малой атомной электростанции с реактором «Шельф-М». Проект прошёл технико-экономическую оценку, начались инженерные изыскания площадки, а   обязательные ресурсные испытания топлива для установки закончены
Станцию планируют построить на месторождении золота «Совиное» на Дальнем Востоке.   Строительство   начнётся в 2027 году, первый запуск реактора ожидается в 2030 году, а выход на полноценную эксплуатацию — в 2032 году. 

Основой станции станет микрореактор «Шельф-М» — установка с интегральной схемой, где основные элементы первого контура охлаждения, включая активную зону, системы управления и парогенератор, размещены внутри единого стального корпуса.
Полностью собранный модуль имеет длину 11 метров, диаметр 8 метров и массу около 370 тонн. Благодаря такой конструкции реактор можно изготовить на заводе, а затем доставить на место установки. Корпус рассчитан на транспортировку в сложных условиях, включая перевозку по арктическим территориям, а саму установку при необходимости можно переместить на другой объект.


В «Шельф-М» используется водо-водяной реактор, где вода одновременно выполняет роль теплоносителя и замедлителя нейтронов. В качестве топлива применяется диоксид урана, распределенный в матрице из силумина — сплава алюминия и кремния.
Вместо традиционных круглых топливных элементов разработчики используют элементы с крестообразным сечением. Такая форма увеличивает площадь контакта с охлаждающей жидкостью и помогает эффективнее отводить тепло от активной зоны.


Одна из особенностей проекта, возможность естественной циркуляции теплоносителя. При работе примерно на 30% мощности, реактор способен отводить тепло без подключения резервных дизельных генераторов или внешней электросети.

Системы аварийного охлаждения используют физические процессы:  движение жидкости под действием силы тяжести и естественный теплообмен. Это позволяет перевести реактор в стабильное состояние даже при полном отключении электроснабжения.
Малые атомные станции такого типа рассматриваются как источник энергии для удаленных районов, где строительство крупных электростанций экономически нецелесообразно. «Шельф-М» в будущем будет обеспечивать электричеством и теплом промышленные объекты, включая труднодоступные месторождения.


 Наши учёные всё дальше погружаются в глубины материи. В ближайшее время будут запущены  три установки класса «МЕГАСАЙЕНС»:
Новый ускоритель частиц.
 Лазер для «кипячения» вакуума.
 Вычислительная машина со светом вместо электричества.
 Эти, по сути, научные приборы, размеры которых поражают воображение, создают технологии на уровне «магии» и «алхимии». 
 

После тотального дожигания всех видов ядерного топлива предлагается из этих остатков  извлекать  редкие металлы рутений, родий, палладий, которые относятся к платиноидам
Цена этих элементов сопоставима с ценой  золота, используются они в электронике и медицине. Современные технологии уже позволяют добывать их  из ядерного топлива, которое вывезено с АЭС. Но существует определённый риск, что вместе с платиноидами будут извлечены и атомы радиоактивных веществ, что сведёт на нет всю эффективность процессов.


Отечественные учёные из Кольского научного центра РАН и Уральского федерального университета установили, что платиноиды проще всего выделить из радиоактивных отходов путём электролиза, когда через раствор или расплав пропускают электрический ток.
Однако для каждого из металлов процесс приводит к «чистому» результату при строго определённом напряжении, которое было найдено с минимальной погрешностью для рутения, родия и палладия. Предложенная методика, проверенная экспериментально, позволяет находить отработанному ядерному топливу новое применение. В дополнение к российским технологиям замкнутого ядерного цикла работы АЭС,   на поток выходит получение из радиоактивных отходов ценных металлов. В череде непрерывных технологических прорывов это колоссальное достижение лишь одно из многих.   

  Россия сосредоточена на экспорте своих атомных технологий. За последнее десятилетие за рубежом началось строительство 19 энергоблоков по российским проектам, в том числе в Турции и Бангладеш.
Страна   от разовых контрактов на обслуживание реакторов   переходит к долговременному партнёрству. Расчёт предельно прагматичен: кто контролирует переработку отходов, тот диктует правила игры в межгосударственных отношениях.               
 Это партнёрство основано на принципах экологически ответственной ядерной энергетики: снижении углеродного следа и минимизации отходов.


Накопление ОЯТ — это ахиллесова пята атомной отрасли.   По сути,   ОЯТ можно считать миной замедленного действия и если не создать дорогостоящих и геологически стабильных вечных могильников или комплексов промышленной переработки, то может случиться техногенная катастрофа планетарного масштаба. Кроме России, ни одна страна в мире   не обладает технологиями  переработки ОЯТ.    Главное отличие нового комплекса от уже имеющихся   в том, что новый завод будет перерабатывать ОЯТ не только от классических тепловых реакторов ВВЭР и PWR, но и от перспективных систем на быстрых нейтронах.


Здесь идёт не просто переработка ОЯТ. Потрясающий с технологической точки зрения работающий проект замкнутого цикла — это когда отработанное топливо не покидает рабочей площадки, а через определённые циклы трансформации заново загружается в реактор. Реактор «БРЕСТ-ОД-300» — опытно-демонстрационный комплекс со свинцовым теплоносителем — создан в Северске на базе Сибирского химического комбината.  Это пилотный проект полного замыкания ядерного цикла.
  Топливо — смешанное уран-плутониевое нитридное — не просто сжигается, а воспроизводится и перерабатывается прямо на площадке. 
Цель наших учёных-ядерщиков   грандиозна: реализация проекта позволит перейти от разовых сервисных контрактов по вывозу ОЯТ к долгосрочному партнёрству.   Страна-заказчик  покупает у нас реактор и топливо, а затем отправляет отходы обратно в Россию на переработку. Фактически, эта страна попадает в полную технологическую зависимость на 60–100 лет жизненного цикла станции.
Об этом в следующей главе.