В газете Института физики высоких энергий "Ускоритель" №1  с.г. была опубликована беседа с         профессо­ром Ю.М. Адо под заголовком "АЭС можно сделать   безопасными", и не случайно.          В течение  последнего времени в российской  прессе наблюдается   своего   рода «бум сообщений»  на  эту же тему. Судя по этим публикациям, намерение участвовать в   перспективных разработ­ках   безопасной  энергопроизводящей системы на подкритическом реакторе   высказали, помимо Карло   Руббиа в ЦЕРНе,  ускорительщики ОИЯИ (Дубна) и московского ИТЭФа, а также   "лазерщики" во главе с   нобелевским лауреатом  Н. Басовым.   А что же ИФВЭ?

Предла­гаем (в сокращении) вниманию читателей статью наших сотрудников, направленную в "Российскую газету".

 

   Возможны два подхода к решению задачи обеспечения безопасности сложных систем, к каковым относятся атомные электростанции.

Первый: создание многократно задублированных систем контроля и авто­матического управления защитой, плюс разработка и сооружение укрытий, способных обезопасить АЭС от стихийных бедствий или террористических акций. Эти меры, разуме­ется, многократно снижают риск аварий типа Чернобыльской, но не могут исключить их совсем. Между тем именно по этому пути се­годня идут разработчики новых поколений промышленных АЭС.

Второй подход заклю­чается в использовании при  производстве ядерной энергии физических принципов, исключающих саму возможность аварии. Такие физические принципы теоретически выработаны уже сравнительно давно и, в частности, лежат в основе гипотетической пока "электроядерной энер­гетики". Над тем, чтобы попытаться сделать эту гипотезу реальностью, работала в послед­нее время небольшая группа энтузиастов из ИФВЭ под руководством профессора Ю.М. Адо (хотя эта тема и не лежит в русле основной деятельности ИФВЭ).

За два года группой было опубликовано око­ло десятка научных работ по этой тематике. Были сообщения и в "широкой прессе", например, в "Российских вестях" от 23.01.93, в "Инженерной газете" № 13 за февраль 1993г. Тем интереснее было прочитать в "Известиях" от 25.12.93 "сенсационное сообщение" о том, что известный физик Карло Руббиа, нобе­левский лауреат и директор ЦЕРНа, в своем недавнем докладе на научном семинаре изложил "предложения по разработке нового направления в ядерной энергетике". Ком­ментируя это сообщение, можно, во-первых, отметить закономерность обычного в науке независимого обращения к одним и тем же идеям в научных центрах разных стран, и, во-вторых, ещё раз подтвердить известную библейскую мудрость о том, что в своём отечестве пророка нет.

Возвращаясь же к идее новой энергопроизвоящей системы, надо отметить, что в ней привлекает не только полное исключение аварий типа Чернобыльской, связанных с вероятностью перехода реактора в надкритиче­ское состояние (для подкритических реакто­ров такой вероятности просто не существует). Значительно уменьшается и вероятность бо­лее часто происходящих на существующих АЭС "легких" аварий.

(Схема из более позднего источника - "ТМ" № 10, 1998)

Дело в том, что в подкритических реакторах требование к нейтроно-поглощающим свойствам конст­рукционных материалов будут мягче, что поз­волит иметь определенный выигрыш по критериям безопасности.

 Далее, в подкритических реакторах можно использо­вать в качестве ядерного топлива необогащенный уран (или более распространённый торий), что снизит стоимость производства энергии и уменьшит опасность непредусмот­ренного распространения обогащенного ура­на. И, наконец, подкритический реактор производит не только энергию, но и до­полнительное ядерное топливо, на котором сам же и работает. В принципе можно создать установку, длительность работы которой без перезагрузки будет во много раз больше, чем в эксплуатируемых сейчас реакторах, достигая многих десятков лет. 

Так почему же такой "хороший и безопас­ный" реактор до сих пор не построен? Есть ли какие-нибудь проблемы в его создании? Есть.

 Главная заключается в финансировании работ. Выше уже сказано, что до сих пор все исследования по этой теме в ИФВЭ производились группой физиков за счёт «голого энтузиазма»,  лучше сказать - из научного инте­реса, ибо отпускаемых ИФВЭ средств не хва­тало даже на работы, отмеченные в бюджете РФ 1993 года отдельной строчкой, то есть на тематику УНК.

Что касается самой системы "ускоритель -подкритический реактор", то основные проблемы сейчас таковы.

 - Первое: разработка теоретических основ и создание математической модели энергопроизводящей системы с целью выбора её оптимальных характеристик.

 - Второе: разработка ускорителей протонов с большими токами и большими значениями коэффициента полезного действия преобра­зования электрической энергии в энергию пучка. К решению этой проблемы ускорителыцики ИФВЭ сегодня подошли вплотную. В качестве примера можно привести имеющийся опыт в создании ком­пактных ускорителей ионов с применением высокочастотной  квадрупольной фокусировки, получивший мировое признание и распространение.

 - Третье: разработка мишенного узла, рабо­тающего в экстремальных условиях (высокие температурные и радиационные нагрузки).

 - И четвертое: радиационные проблемы, свя­занные с транспортировкой высокоинтенсивного пучка и активацией элемен­тов ускорителя и реактора.

По большинству из названных проблем в ИФВЭ ведется работа, но в основном теоретическая. Однако наступил момент, когда без экспериментальных данных продвижение вперед почти невозможно. В ИФВЭ есть все возможности для проведения этой работы в полном объеме. Есть высоко­квалифицированные научные, сотрудники (ускорительщики,   реакторщики, теоретики, экспериментаторы), имеются экспериментальные площади, крупнейший в России «парк протонных ускорителей»  - и кольцевых, и линейных, создан современный и мощный программно-математический аппарат, налажены крепкие научные связи с ведущими на­учно-исследовательскими организациями России и мира.

В частности,  Институт ядер­ных реакторов Российского национального центра "Курчатовский институт" проявил интерес к исследованиям и готовность участвовать в работах при условии их целевого финансирования. Об этом говорилось, кстати, в письме директора ИФВЭ Министру РФ по атомной энергии, отправленному более полугода тому назад, но реакции из министерских инстанций не последовало...

Итак, мы вновь можем оказаться в ситу­ации, когда для нового и суля­щего немалые дивиденды научно-техниче­ского перевооружения энергетики предпосылки созданы в нашей стране, а успеха добиваются другие - те, кто не теряет времени.

Серия сообщений "Атомная энергия":
Часть 1 - Как сделать безопасный реактор
Часть 2 - Атомная бомба на Лубянке
Часть 3 - Так в чем же сила науки?
...
Часть 47 - Два чернобыльских крыла
Часть 48 - "Атомэкспо-2014" - отрасль на марше
Часть 49 - Реабилитация территорий остаётся актуальной

Серия сообщений "Публикации об отдельных учёных ":
Часть 1 - Адо: будущие ускорители у нас и за рубежом
Часть 2 - О физике на УНК и первом выдвижении в РАН
Часть 3 - НЕПТУН: работа продолжается
Часть 4 - Как сделать безопасный реактор
Часть 5 - Интервью А. Зайцева газете "Ускоритель" 1994 г.
Часть 6 - Люди и ускорители. Беседа с "утекшим мозгом"
...
Часть 48 - 120 лет со дня рождения физика Юлия Харитона
Часть 49 - «Последние кирпичики» в Стандартную модель
Часть 50 - Профессор Тепляков - кавалер ордена Славы