Принимаю условия соглашения и даю своё согласие на обработку персональных данных и cookies.

«Кроме России, так никто не делает». Экскурсия по Белоярской АЭС от популяризатора науки

6 ноября 2019, 10:30
«Кроме России, так никто не делает». Экскурсия по Белоярской АЭС от популяризатора науки
Фото: предоставлено 66.RU Александром Ивановым
Екатеринбургский блогер-химик Александр Иванов, который занимается популяризацией науки и показывает на своем YouTube-канале зрелищные химические опыты, посетил Белоярскую АЭС. Экскурсию организовал Информационный центр атомной энергии в рамках фестиваля «Кстати». Саша Иванов поделился своими впечатлениями с 66.RU и рассказал, как работает атомная электростанция, почему энергоблоки часто отключают и возможна ли у нас катастрофа, как на Чернобыле.

Что представляет собой атомный реактор на Белоярской АЭС

Для тех, кто не знает, Белоярская АЭС — это станция, которая обеспечивает электричеством Екатеринбург и окрестные города-спутники. В центре каждого энергоблока находится ядерный реактор. Его размер можно сравнить с железнодорожной цистерной (на фото ниже он оранжевый). Внутри находится делящийся материал (U-235). В результате деления ядер атомов урана под действием потока нейтронов выделяется огромное количество тепла, которое передается жидкому натрию. Тот в свою очередь передает тепло теплоносителю в следующем контуре. И вот уже этот теплоноситель вращает турбину, которая вырабатывает электричество.

Фото: предоставлено 66.RU Александром Ивановым

Я уже был на Белоярской АЭС, но никогда не попадал в реакторный зал БН-800. На территории электростанции находится несколько энергоблоков, например, БН-600. Цифры 600 и 800 означают проектную мощность реакторов. Однако БН-800 после различных модернизаций турбин, на которых вырабатывается электричество, может развивать мощность до 880 мегаватт. Это самый мощный реактор на Белоярской АЭС, поэтому когда меня позвали, я не мог упустить такую возможность.

Прежде чем привести нас на БН-800, нам прочитали инструкцию по технике безопасности в конференц-зале. Это забавный момент во время экскурсий на всех предприятиях. Инструктаж я слышал не один раз — везде одно и то же. Но всегда есть какой-нибудь смешной пункт в технике безопасности из разряда «Как работать за компьютером: садитесь 30 см от экрана…», рассчитанной на старые мониторы. Но технику меняют, а инструкция остается. Что именно было на Белоярской АЭС, я не помню, но забавный момент: половину экскурсии мы проходили в касках, хотя на самом деле они там были не нужны.

Чтобы мы могли попасть в реакторный зал, нас полностью переодели. Дали индивидуальные дозиметры. Это тоже смешной момент. На них жк-экраны с очень мелкими буквами, и непонятно, где верх, где низ. Так мы с участниками экскурсии долго спорили, какая буква написана – английская «Д» или русская «Р». Одни говорили, что это Р — рентген, я говорил, что Д – доза. Потом уже увидели надпись — микрозиверт (единица измерения доз излучения, — прим. ред.), и все встало на свои места.

Сам реакторный зал, конечно, внушает. Принцип работы за сто лет не поменялся. Можно сравнить с тем, как мы греем воду в чайнике, а потом отправляем пар в турбину, которая будет ее вращать и вырабатывать электричество.

Наш реактор круче, чем в Америке

Технологии, по которым работает Белоярская АЭС, были разработаны еще в 60–70-х годах, но на бумаге. Внедрили в жизнь их только сейчас. Требуется время, чтобы подобрать материал, все сконструировать, перепроверить. Нельзя сделать тяп-ляп. «Лучше перебдеть, чем недобдеть».

В итоге у нас получился такой атомный реактор, который практически готов к замыканию ядерного топливного цикла. Это когда старое топливо с других реакторов перерабатывается и создается топливо для реактора БН. А из старого топлива БН после переработки делается топливо для реакторов других типов. Получается, что топливо гуляет туда-сюда, — это полностью замкнутый цикл. На двух реакторах мы можем работать на уране, который уже добыли, и новый не добывать из земли. Это очень экологично, и кроме России, так никто не делает. На Белоярской АЭС еще предстоит многое сделать для завершения цикла, но атомная электростанция на верном пути.

В Америке давно пытались сделать так же, но потом отказались из-за сложности и высокой стоимости этого процесса. Но официально они не могут отказаться перерабатывать топливо. Не могут сказать, что они не инновационная страна. Поэтому вопрос отложен в долгий ящик. И вот пока это топливо лежит в горах на западе США и консервируется. Это будет проблема их детей, внуков и правнуков.

Фото: предоставлено 66.RU Александром Ивановым

На Белоярской АЭС вырабатываемое электричество оказывается в полтора-два раза дороже. Мы платим за экологичность, работаем на старом топливе. Да, отходы бывают, но они компактные. Атомная промышленность оказывается самой экологичной, если замкнуть цикл.

Почему отказывают реакторы Белоярской АЭС

Отказы реакторов происходят, когда срабатывает система безопасности. Она также работает по принципу: лучше перебдеть, чем недобдеть. Система действует автоматически. Если элемент при диагностике поставил свою работоспособность под сомнение, то система безопасности на всякий случай отключает реактор. Он остывает долго, поэтому работники атомной электростанции успевают понять, что произошло, и все исправить.

На Белоярской АЭС такой сбой произошел в августе. Сработала система безопасности и реактор остановился. После этого нашли элемент, вызвавший тревогу системы, заменили и снова запустили станцию. Это штатная ситуация, предусмотренная конструкторами.

До этого сбой на Белоярской АЭС произошел в июле. Вышел из строя изолятор в системе выдачи мощности на генераторе. Случилось короткое замыкание, и электрическая защита отключила турбину. То есть проблема была в машинном зале. Точно такой же отказ может произойти на любой другой электростанции (ТЭС, ГЭС), так как турбинное отделение везде примерно одно и то же.

Фото: предоставлено 66.RU Александром Ивановым

Отключение турбины, вырабатывающей электричество, никак не повлияло на сам ядерный реактор. Он как работал, так и продолжал работать. Только его мощность снизили до 67%, чтобы впустую не гонять. Это штатный алгоритм при подобных ситуациях. Изолятор заменили, турбину запустили, проверили, испытали, подключили и после этого подняли мощность реактора.

В ближайшем будущем реактор снова остановят на плановую перегрузку топлива. Как в приборах меняют старые батарейки на новые, так и здесь периодически выгружают старое топливо и загружают новое.

Второго Чернобыля не будет

На данной электростанции невозможно повторение сценария Чернобыля и Фукусимы. Во-первых, это абсолютно другой тип реактора. Во-вторых, люди учли негативный опыт предыдущих аварий. В-третьих, постоянно проводится модернизация. В-четвертых, реактор имеет отрицательную реактивность. То есть если все системы управления будут отключены, пропадет электричество на станции или еще что-то, то реактор сам себя постепенно заглушит и остынет.

Все благодаря использованию жидкого натрия вместо воды в качестве теплоносителя. Работает он при температуре около 600 градусов Цельсия, а кипит при температуре 882 °C. Есть большой запас по температуре.

С водой в водо-водяных реакторах все несколько сложнее. Там необходимо регулировать температуру и давление в реакторе, чтобы не произошло теплового взрыва, как это было на Чернобыле.

К тому же на Белоярской АЭС существует множество систем безопасности, часть из которых держится в секрете. Из известного — операторы станции постоянно проводят различные учения, отрабатывают всевозможные нештатные ситуации. Там придерживаются принципа: главное безопасность, иногда даже в ущерб экономике.

Фото: предоставлено 66.RU Александром Ивановым

Что касается Чернобыля, то это первая такая ситуация, с которой столкнулось человечество. Там был косяк на косяке. Сейчас все реакторы постоянно совершенствуют. После той катастрофы люди пересмотрели положения и требования к безопасности.