Онлайн-версия издания

Яндекс.Метрика

Китайская атомная грамота

2018 год стал годом двойного юбилея для атомной отрасли КНР.

60 лет назад были запущены первый китайский исследовательский реактор на тяжелой воде HWR-101 и первый ускоритель-циклотрон. Во многом это стало возможным благодаря тесному сотрудничеству Китая и СССР. В 2018-м исполнилось 60 лет и научно-техническому сотрудничеству АО «ОКБМ Африкантов» с Китайским институтом атомной энергии (CIAE).

Момент основания отрасли

В апреле 1955 года две страны подписали первое соглашение о поддержке развития исследований в области атомной энергии и ядерной физики КНР. До 1959 года был заключен ещё ряд соглашений между Советским Союзом и Китаем о сотрудничестве в развитии китайской ядерной промышленности. По этому соглашению, уже с начала 1958 года в Китай стали прибывать советские специалисты-атомщики, которые помогли построить и запустить первый китайский экспериментальный ядерный реактор на тяжелой воде (в НИИИ атомной энергии Академии наук КНР, сегодня – Китайский институт атомной энергии) и циклотрон. В числе специалистов, принимавших участие в создании реактора HWR-101, были представители ОКБМ Африкантов. Летом 2018 года представители сторон – Китайского института атомной энергии и АО «ОКБМ Африкантов» провели серию встреч, посвященных этой дате. По признанию китайских коллег, они считают эту дату – моментом основания китайской атомной отрасли.

Впоследствии двусторонние отношения продолжали развиваться: Китайский институт атомной энергии (CIAE) - основной исследовательский институт Китайской национальной ядерной корпорации (CNNC), основанный в 1950 году, проводит исследования в области ядерной физики, ядерной техники, радиохимии и разработки ядерных технологий.

Реактор CEFR

Новой вехой в развитии стратегического партнёрства двух предприятий стала совместная работа над созданием экспериментального ядерного реактора на быстрых нейтронах CEFR (China Experimental Fast Reactor).

К реакторам на быстрых нейтронах, которые ещё именуют бридерами, в Китае начали присматриваться уже в конце 60-х годов прошлого века. Фундаментальные исследования технологии быстрых реакторов были начаты по указанию Министерства ядерной индустрии (сегодня – Китайская государственная корпорация ядерной промышленности, CNNC), а результаты изучения международного опыта были положены в основу концепции эволюционного развития данного типа реакторов.

В 1987 году в Государственную программу КНР по развитию высоких технологий была включена задача развития технологий быстрого реактора-бридера (проект 863), а ведущей организацией назначен Китайский институт атомной энергии. 

Сотрудничество КНР и РФ по сооружению реактора началось в 1992 году. В рабочую группу с российской стороны вошли специалисты АО «ОКБМ Африкантов», Санкт-Петербургского института «АТОМПРОЕКТ» и Физико-энергетического института (Обнинск, Калужская область).

Создание реактора CEFR было направлено на решение следующих задач: получение опыта проектирования, изготовления, испытаний, монтажа, пусконаладочных работ, физического пуска и эксплуатации типа БН; создание национальных критериев и стандартов по быстрым реакторам; верификация и оценка компьютерных кодов, используемая при проектировании реактора; создание базы данных по эксплуатации быстрых реакторов.

При участии специалистов ОКБМ Африкантов  на первом этапе были разработаны концепция блока CEFR, технические требования и основные компоненты реактора, на втором – проект ядерной энергетической установки CEFR. Кроме этого проводились технические консультации и обсуждение вопросов безопасности CEFR с Национальным агентством по ядерной безопасности КНР. Для проверки заложенных в проекты технических решений были созданы экспериментальные стенды и проведены испытания опытных образцов оборудования и макетов элементов активной зоны.

ОКБМ спроектировало, изготовило и поставило насосное и теплообменное оборудование, а также отдельные детали перегрузочного тракта, приборы натриевой технологии, исполнительные механизмы СУЗ, элементы корпуса реактора. Одновременно с этим было проведено обучение эксплуатационного персонала на стендах АО «ОКБМ Африкантов», Физико-энергетическом институте, Учебно-тренировочном центре НИИАР.

На завершающем этапе российские специалисты ОКБМ участвовали в монтаже, пусконаладочных работах, физическом пуске и энергопуске CEFR, которое состоялось в 2015 году.

«В основе CEFR лежат принципы реакторной установки на быстрых нейтронах БН-600, создателем которого также является наше предприятие», -  прокомментировал главный инженер проекта РУ БН-800 Владимир Седаков, - технический проект реактора был создан в России, на основании его китайские специалисты разрабатывали здания и сооружения, изготовили общестанционное оборудование».

Замкнуть цикл

Новой главой сотрудничества ОКБМ Африкантов с Китайским институтом атомной энергии стала совместная работа по проекту китайского реактора на быстрых нейтронах CFR-600. 

Китай сегодня активно инвестирует в атомную энергетику, поскольку КНР  в силу экономического роста и проблем с экологией необходимо большое количество «чистой энергии», а энергоблоки с реакторами на быстрых нейтронах имеют большие преимущества. С их помощью можно будет замкнуть ядерный топливный цикл, в котором за счёт расширенного воспроизводства ядерного «горючего» существенно расширится топливная база атомной энергетики, а также появится возможность уменьшить объёмы радиоактивных отходов, благодаря «выжиганию» опасных радионуклидов.

Проект, ставший логическим продолжением экспериментального реактора CEFR, является вторым этапом развития атомной энергетики КНР и предназначен для демонстрации возможности быстрых реакторов к наработке ядерного топлива. 

Как известно из открытых источников, в 2030 году КНР планирует создать коммерческий энергоблок с реактором на быстрых нейтронах. Они ориентируются на замкнутый топливный цикл и хотят создать двухкомпонентную систему с быстрым натриевыми и тепловыми реакторами, PWR. Топливом для CFR-600 послужит МОКС. На практике это означает возможность функционирования и развития АЭС в течение многих столетий без ограничений со стороны имеющихся топливных ресурсов. По оценкам экспертов, без их применения атомная энергетика, как и энергетика на органическом топливе, неизбежно столкнется с проблемой дефицита топливного сырья уже в следующем столетии.

В настоящий момент только Россия использует промышленные реакторы на быстрых нейтронах: БН-600 и БН-800 на Белоярской АЭС в Свердловской области. Оба реактора были рождены в АО «ОКБМ Африкантов». Бывший научный руководитель ОКБМ академик Федор Митенков за выдающийся вклад в разработку физико-технических основ и создание реакторов на быстрых нейтронах в 2004 году удостоен международной премии «Глобальная энергия».

Рекордный пакет

В рамках проекта CFR-600 сотрудничество ОКБМ Африкантов с китайскими предприятиями охватывает такие направления как поставка ключевого оборудования реакторной установки и оборудования по обращению с ядерным топливом; обучение персонала в части эксплуатации поставляемого оборудования; оказание услуг по шеф-монтажу, шеф-наладке и технической поддержке при сооружении АЭС; экспертиза проекта и подготовка рекомендаций по результатам экспертизы. 

Кроме этого, ведется работа над новым материалом CN-1515 оболочки твэлов и чехлов ТВС для CFR-600 - нержавеющей сталью, стабилизированной титаном. В 2018-2019 годах пройдут материаловедческие тесты в реакторе, а на 2021 год, после изучения облученных материалов, запланировано начало коммерческого применения. Инновационный материал на более отдаленную перспективу – сплав с оксидно – дисперсионным упрочнением, до конца 2019 года продолжаться его внереакторные исследования.

В 2018 года Россия и Китай подписали рекордный по объёму пакет соглашений о сотрудничестве в сфере мирного атома. При содействии российских атомщиков в КНР помимо возведения демонстрационного реактора на быстрых нейтронах  будут построены ещё 4 энергоблока на «Тяньваньской» АЭС и АЭС «Сюйдапу», поставлены радионуклидные  тепловые блоки для лунной программы.

Таким образом, сотрудничество между ОКБМ Африкантов и CIAE будет  плодотворно развиваться, и вносить значительный вклад в укрепление связей Госкорпорации «Росатом» и Китайской национальной ядерной корпорации CNNC, Российской Федерации и КНР.

я знаю на эту тему больше

© 2014 ОАО «Атомэнергомаш». Атомное и энергетическое машиностроение.
115184, г. Москва, Озерковская наб. д. 28, стр.3
Свои вопросы и предложения присылайте по адресу info@vestnik-aem.ru    "МедиаЛайн"