Глобальні враження від GLOBAL-2011

11-15 грудня 2011 року у Makuhari Messe, Chiba, Токіо, Японія відбувалась конференція GLOBAL-2011. Конференція регулярна, відбувається що-два-роки традиційно виключно у США, Франції або Японії. Цього разу це була ювілейна 10 конференція. Участь в ній приймали біля 450 учасників.

Де-факто конференція представляє собою “клуб по інтересах” з підтримки і розвитку ядерної енергетики. І хоча на конференції перша пленарна сесія була присвячена наслідкам подолання радіаційно-ядерних аварій, у решту днів доповіді по секціях були присвячені удосконаленню існуючих типів реакторів, новим паливним циклам, загальним існуючим проблемам і новим викликам у сфері використання ядерної енергії. Також були доповіді по вивченню, характеризації, прогнозуванню землетрусів і цунамі.

Удосконалення існуючих типів реакторів в основному було представлено APWR (Advanced Pressurised Water Reactor, це продовження лінійки сучасних PWR, до якої відносяться реактори ВВЕР, що використовуються в Україні) і ABWR (Boiling Water Reactor, це продовження лінійки сучасних BWR). Нові проекти advanced реакторів мають принаймні такі суттєві відмінності:

1. вища ефективність використання завантаженого ядерного палива;
2. вбудовані пасивні системи захисту (тобто такі, що не залежать від зовнішніх або додаткових джерел енергії);
3. ширше використання металічного і змішаного оксидного ядерного палива.

Нові паливні цикли орієнтуються на використання незбагаченого і збідненого урану (²³⁸U), торію (²³²Th), відпрацьованого ядерного палива. Тобто потенційними паливовміщуючими матеріалами є те, що на сьогоднішній розглядається або як (радіоактивні) відходи або як матеріали, які є об’єктами так званого відкладеного рішення. Наприклад, на сьогодні лише у США накопичено 700 тис. тонн збідненого урану, що виник у результаті ізотопного збагачення природного урану. Іншим привабливим аспектом використання незбагаченого і збідненого урану та торію є те, що ці матеріали не підпадають під міжнародні санкції щодо розповсюдження ядерних подільних матеріалів (prolifiration resistant).

До нових типів реакторів, що розглядались на конференції, у першу чергу можна віднести різновиди реакторів на швидких нейтронах. Основна їх особливість - це неможливість саморозгону неконтрольованої ланцюгової ядерної реакції. Багато вже запущених дослідницьких реакторів і проектів майбутніх енергетичних реакторів на швидких нейтронах використовують у якості теплоагента (охолоджувача) рідкий (розплавлений) натрій. Одним з цікавих рішень у цьому напрямку є реактор на біжучий хвилі (TWR ). У зв’язку з останнім широкого розголосу отримали повідомлення про те, що Білл Гейтс став співвласником компанії TerraPower, що активно займається розробкою пілотного ядерного реактору цього типу, і вклав серйозні інвестиції у цей проект (ми вже писали про це).

Одним із серйозних сучасних викликів, що набрав широкого обговорення на форумі, стало питання організації місць багаторічного зберігання різних ядерних матеріалів. Схоже на те, що південно-східні азійські країни (у першу чергу зацікавленими виглядали Японія і Південна Корея, а також Росія) пророблюють проекти можливого централізованого зберігання ядерних матеріалів на багатосторонній основі.

Невелика кількість доповідей була присвячена аналізу причин і ліквідації наслідків аварії на Фукусімі. Можна стверджувати, що причина і розвиток аварії на сьогодні у цілому зрозумілі фахівцям.

Самі по собі землетрус і цунамі не призвели до наступних аварійних наслідків. Основною причиною стало автоматична (одразу після землетрусу) зупинка реакторів у поєднанні з виходом з ладу (внаслідок цунамі) аварійних джерел електроструму. Як результат, система аварійного охолодження (яка живиться від зовнішніх джерел енергії) не працювала, що призвело до зниження рівня води (теплоагенту) у реакторі, оголення паливних зборок і, зрештою, їх руйнування під дією надвисоких температур саморозігріву. Далі відбувався інтенсивний високотемпературний гідроліз води у присутності цирконія, як результат накопичення водню і наступні його вибухи, але без руйнування корпусу реактору. Окрім того при стравлюванні високого тиску зсередини реакторних оболонок назовні виходили летючі продукти розпаду (у першу чергу радіоактивні ізотопи йоду і цезію).

У цьому контексті доречно було б відмітити, що 5 і 6 реакторні блоки тієї ж АЕС Фукусіма Даї-чі не зазнали подібних пошкоджень як 1 - 4 блоки лише за рахунок того, що тому майданчику виявилась додаткова зовнішня лінія електропередачі, яку вдалося задіяти для живлення системи аварійного охолодження.

Стосовно наслідків. За масштабами Фукусіму можна порівняти з Чорнобилем - за даними, оприлюдненими під час конференції, активність викинутого з чотирьох блоків АЕС Фукусіма Даї-чі у навколишнє середовище цезію-137 була приблизно у 7-8 разів менше ніж у Чорнобилі. Крім того уражені території Японії є переважно сільського типу як і у випадку Чорнобиля.

Серйозною відмінністю Фукусімського викиду від Чорнобильського є відсутність у першого довгоживучих “паливних” радіонуклідів таких як стронцій-90 і трансуранові елементи.

В декількох доповідях був продемонстрований рішучий і практичний підхід Японії щодо до реабілітації і повернення радіоактивно забруднених територій у розпорядження місцевих громад. На багато дезактивованих дільниць вже повернулись мешканці. Роботи по дезактивації ведуться цілеспрямовано і методично. Хоча багато питань ще не мають відповідей (наприклад, що робити з низькоактивними відходами, що утворились під час дезактивації). Але вперед штовхає розуміння того, що гаяння часу працює не на користь місцевим громадам - чим далі у часі відсувається повернення, тим більше воно коштуватиме (не тільки у фінансовому вимірі).

В Україні є багато знаючих професіоналів, які здатні і, я думаю, готові поділитися своїми знаннями та досвідом з японськими фахівцями. Значення українського досвіду для Японії полягає не тільки в тому, що повинно бути зроблено для подолання наслідків, але і в тому, чого краще уникати робити.

До цього кола питань, де могли б бути задіяні українські експерти, можна віднести зокрема питання шодо реабілітації забруднених територій, ефективності різних контрзаходів, індивідуальної оцінки доз опромінення, розробка і застосування різних видів дозиметричних або радіаційних критеріїв тощо.

З іншого боку японські підходи до ліквідації наслідків масивної радіаційної аварії повинні бути предметом вивчення і поширення в Україні.

У зв'язку з вищезазначеним встановлення більш тісного зв'язку між відповідними професійними спільнотами Японії і України виглядає вельми актуальним.

11-15 грудня 2011 року, Makuhari Messe, Chiba, Токіо

Джерела:

• Блог ТРЗУ: Реактори нової "хвилі"
• Блог ТРЗУ: Індія працює над торієвим ядерним реактором
• Блог ТРЗУ: GLOBAL 2011 - глобальне обговорення стану і переспектив ядерної енергетики
• Блог ТРЗУ: Китай переосмислює ядерну енергетику
• Блог ТРЗУ: Огляд законопроекту щодо зберігання відпрацьованого ядерного палива
• Блог ТРЗУ: Атомна енергетика в Центральній Азії: чи є перспективи?