Борис Марцинкевич. Радиоактивный подопытный кролик: Литва стала заложницей эксперимента с АЭС

Прежде чем рассказывать о том, по чьей инициативе было принято решение о закрытии Игналинской АЭС, хочется рассказать чуть подробнее о том, что именно закрывали, от чего отказывались и были ли реальные основания вот таким способом беречь Литву от потенциальной опасности радиоактивного заражения.

Ну и, конечно, прикинуть, какими могли бы быть прибыли республиканского бюджета при двух гипотетических условиях: Игналинская АЭС продолжает работать, отношения с Росатомом остаются деловыми и партнерскими. В предыдущей статье я уже пояснял, что атомная энергетика вообще и Росатом в частности политическим влияниям подвержены очень мало, так что гипотеза имеет основания.

Аббревиатура РБМК-1500 — именно такие реакторы работали на литовской АЭС — это «реактор большой мощности, канальный», а 1500 — это количество мегаватт электрической генерации, которое вырабатывал реактор. Если не вдаваться в технические подробности, то активная зона такого реактора — цилиндр, выложенный из блоков химически чрезвычайно чистого графита.

Графит прекрасно замедляет нейтроны, скорость которых нужно уменьшать для того, чтобы цепная реакция деления ядер изотопа урана-235 шла непрерывно, и тот же графит служит для радиационной защиты, поскольку внешняя часть активной зоны — это тоже графит.

А в активной зоне в графите просверлены вертикальные каналы, которые так и называют — технологические каналы (ТК). В них вставлены трубы давления, изготовленные из специального сплава, который выдерживает температуру и радиацию активной зоны.

В трубы давления и вставляют ТВС — тепловыделяющие сборки, трубки из циркониевого сплава, внутри которых и находится ядерное топливо. Это — спрессованные, спеченные «таблетки» урана, в котором содержание делящегося вещества, изотопа урана-235, составляет 2,2 процента.

В ТВС идет ядерная реакция деления, энергия которого выделяется в виде тепла. Это тепло уносит идущая снизу под давлением по тем же технологическим каналам вода. Тепла, выделяемого ураном-235, хватает для того, чтобы вода частично превращалась в пар, который уже за пределами активной зоны реактора вращает турбину генератора, который и обеспечивает нас с вами электроэнергией.

При создании такого реактора очень важно точно рассчитать расстояния, на которых расположены друг по отношению к другу технологические каналы. Если смотреть на реактор сверху, то мы увидим нечто, похожее на кристаллическую решетку, в узлы которой «вставлены» ТК.

На РБМК-1000, который взорвался на Чернобыльской АЭС, шаг решетки, как показало следствие, был высчитан неверно, в результате чего, после того как вся вода превратилась в пар, скорость деления урана-235 многократно увеличилась, что вызвало образование огромного количества тепла, которое и стало причиной катастрофы.

После того как эта проблема была выявлена, на всех реакторах РБМК были проведены дополнительные работы, в частности в некоторые ТК вместо ТВС были вставлены стержни с материалом, поглощающим лишние нейтроны и принимающим на себя их энергию. В результате такого повышения уровня безопасности мощность реакторов Игналинской АЭС оказалась снижена до 1300 мегаватт — пусть поменьше, зато гарантировано безопасно.

Результат известен — например, в 1993 году два реактора в течение года выработали 12,26 миллиарда киловатт-часов электроэнергии, или 88,1 процента всей произведенной в республике (результат, между прочим, занесен в Книгу рекордов Гиннесса). Каким мог бы оставаться доход государственного бюджета, вы, уважаемые читатели, можете посчитать сами — бросив взгляд на платежные требования за электроэнергию.

Такая конструкция реактора делает его более производительным, чем все прочие типы. Современные реакторы того же Росатома (водно-водяные) загружаются ядерным топливом, которое находится в активной зоне от 12 до 18 месяцев, пока в нем не «сгорит» весь уран-235.

Чтобы загрузить новую порцию топлива, реактор приходится «выключать», через определенное время извлекать отработанное топливо, загружать новое, после чего «разгонять» реактор с нуля до проектной мощности. Такие остановки занимают около месяца, в течение которого количество произведенной электроэнергии равно нулю.

А для РБМК такие перерывы не требуются — специальная перегрузочная машина, управляемая дистанционно, может «выдернуть» из активной зоны отработавшую ТВС и поставить на ее место новую. Так, собственно говоря, и делают — топливо меняется, освежается постоянно, мощность реактора при этом не снижается.

Эта особенность РБМК и является причиной того, что их можно использовать для получения дополнительной прибыли, не связанной с электроэнергией. Если в ТВС добавить то или иное химическое вещество, погрузить его в активную зону, то через определенное время в этом веществе накопится то или иное количество его изотопов — материалов, чрезвычайно востребованных ядерной медициной.

Остается извлечь ТВС из реактора и отправить его на переработку в так называемую «горячую камеру», в которой химическими методами вещество будет переработано, чтобы извлечь из него необходимый изотоп.

Камеру называют «горячей», поскольку уровень радиации внутри нее чрезвычайно высок. Все необходимые работы выполняют механические манипуляторы, управляемые дистанционно, — они работают по ту сторону всех слоев радиационной защиты, надежно отделяющих персонал «горячей камеры» от радиации. Конечно, стоит такая камера дорого, но это те затраты, которые гарантированно окупаются, причем очень быстро.

В качестве примера можно посмотреть на производство ядерно-медицинских изотопов, которое организованно на Ленинградской АЭС, где работают РБМК-1000. На реакторах этой АЭС (которые безостановочно производят электроэнергию — никакая «возня» с изотопами не помеха для главного предназначения РБМК) одновременно производятся изотопы кобальта-60, йода-125 и молибдена-99, а с этого года еще и йода-131 — новейшая разработка российских атомщиков.

Эти изотопы используются при диагностировании и лечении онкологических заболеваний. Конкуренции между производителями нет никакой — спрос во всем мире многократно превышает имеющееся предложение, цены не снижаются, а постепенно растут. Брутто-прибыль Ленинградской АЭС на трех изотопах — порядка 300 миллионов долларов в год, но это с учетом того, что большая часть продукции поступает в клиники России, стоимость процедур в которых существенно ниже, чем в клиниках Европы.

Игналинскую АЭС окончательно остановили в 2009 году — вот и прикидывайте, каков объем недополученной прибыли, прошедшей мимо бюджета Литвы. За годы, прошедшие с момента остановки реакторов, в России был разработан и проверен метод модернизации реакторов РБМК, в результате применения которого срок их эксплуатации, по оценке МАГАТЭ, увеличивается на 20 лет.

На что согласилась Литва вместо всего вышеописанного, подробно разберем в дальнейшем, а пока посмотрим на физико-техническую сторону проблемы остановленных реакторов, которые предстоит полностью демонтировать.

Прежде всего, предстояло извлечь из активной зоны реакторов все стоявшие в них ТВС. В результате ядерного деления урана-235 в отработавшем топливе накапливается большое количество радиоактивных элементов распада, которые продолжают оставаться радиоактивными несколько сотен лет, если их не перерабатывать на специальных производствах.

Соответственно, для их хранения необходимо строить специальные сооружения, которые смогут обеспечивать радиационную безопасность весь этот срок. Графит, замедляя нейтроны деления, постепенно накапливает в себе радиоактивные изотопы — пусть их активность не настолько высока, как у ТВС, зато количество этого графита исчисляется сотнями тонн, которые тоже предстоит безопасно утилизировать или создавать хранилища и для него.

Наведенная радиоактивность накапливается и на всем прочем оборудовании АЭС — внутри бетонной и свинцовой защиты, на погрузочно-разгрузочных механизмах, внутри паропроводов, внутри труб давления и так далее. Все это «добро» тоже предстоит утилизировать или же разместить в специальных хранилищах.

То есть вместо того, чтобы из года в год зарабатывать по 300-500 миллионов евро для государственного бюджета, сотрудники бывшей АЭС из года в год «закапывают» эти деньги для обеспечения радиационной безопасности республики.

Самое же удивительное заключается в том, что никто и нигде раньше такие работы не проводил, если не считать аварийных, авральных работ в Чернобыле. РБМК, работающие в России, построены намного раньше, чем РБМК-1500 Игналинской АЭС, и, если бы все происходило планово, литовские специалисты могли бы внимательно наблюдать, как, какими методами и за какие деньги со всеми перечисленными проблемами справляется Россия и ее Росатом.

Но решение об остановке литовских реакторов было реализовано, и теперь все происходит с точностью до наоборот — специалисты Росатома набираются опыта в Литве, добровольно ставшей «радиоактивным подопытным кроликом».

В моем описании технических особенностей РБМК-1500 нет политических оценок, есть только удивление тому, что взрослые, серьезные люди, отказавшись от всего положительного, что давала работающая АЭС, согласились на проведение эксперимента на своей стране — эксперимента не самого безопасного и очень дорогого.

Вместо продажи дешевой в производстве электроэнергии всем соседям — необходимость импорта. Вместо тесного сотрудничества с ведущими медицинскими клиниками всего мира — умирающий бывший «атомный город», из которого разбегается население и уходят высококвалифицированные специалисты. Вместо равноправного участия в престижнейшем «атомном клубе» — борьба за сбыт копченой рыбы... Впрочем, выбор Литвы был таким, каким он был, сделан он был добровольно и совершенно демократично.

Борис Марцинкевич

* * *