Lad os til at begynde med bemærke som et faktum: Kinas første hurtige reaktor (China Experimental Fast Reactor) blev bygget lige i hovedstaden - i den sydvestlige del af Beijing, cirka 45 kilometer fra centrum. Her bag den sjette transportring er China Institute of Atomic Energy (CIAE). Hvis du vil - en analog af Kurchatov -instituttet, der voksede ud af det hemmelige laboratorium nr. 2 i den nordvestlige udkant af Moskva.
Den særlige korrespondent for Rossiyskaya Gazeta og filmholdet på tv -kanalen Rusland 24 var de første udenlandske journalister, der fik adgang til atomfaciliteten i Beijing. Tidligere var der kun atomspecialister, der hjalp med konstruktionen og lanceringen af CEFR.
"Vores Institut for Atomenergi, nu også kendt som Institute of Modern Physics på det kinesiske videnskabsakademi, blev grundlagt i 1950," hilste præsident-direktør for CIAE Wan Gang på journalisterne fra Rusland. - En anden meget vigtig dato for os er den 27. september 1958, hvor den første tungtvandsforskningsreaktor blev lanceret på instituttets område med bistand fra USSR. I samme 58, med deltagelse af sovjetiske specialister, blev den første accelerator-cyclotron lanceret her …
"Plan 863": trin for trin
Nu, mere end halvtreds år senere, er de første forskningsfaciliteter taget ud af drift. Cyklotronen blev ifølge instituttets direktør demonteret, da der kun var en stor magnet tilbage som et minde. Bygningen af den første reaktor er bevaret, som vi kunne se ved at gå til den gennem en stor, velplejet institutpark med pænt asfalterede stier. I den centrale del stoppede vi et minut foran atomforskernes marmorbyster - armaturerne i deres kinesiske atomprojekt.
De skjuler ikke deres deltagelse i forskning og udvikling, som tjente til at skabe de første bomber (1964) og derefter brint (1967) til Kina, tværtimod er de stolte over det. Samt et bidrag til oprettelsen af den første atomubåd (1971) til den kinesiske flåde og den første satellit (1971) på jorden, der blev opsendt i det himmelske rige.
Men nu, ifølge instituttets direktør, er hovedopgaven for teamet, der ledes af ham, udvikling af atomkraft, herunder atomkraft på en ny teknologisk platform. I Kina, understregede Wan Gang, er der blevet vedtaget en tretrins udviklingsstrategi på dette område: en termisk reaktor - en hurtig reaktor - en termonuklear reaktor.
Hvad angår traditionelle reaktorer, hvor uran-235 kerner fissioneres af såkaldte termiske (langsomme) neutroner, er de i Kina for længst flyttet fra en rent videnskabelig sfære til området for kommerciel drift. Ifølge officielle data fremlagt på AtomExpo-2015 i Moskva af det statslige selskab CNNC, har det ni atomkraftenheder i drift, tolv er under opførelse, og endnu flere er planlagt. Målet er at øge andelen af atomkraft i 2020 til seks procent (80 GW) og i fremtiden at indhente eller endda overgå Frankrig i disse indikatorer.
Indtil videre er atomproduktionens andel i Kinas samlede energibalance cirka to procent. Men det er for nu. Læretid, hvor de første atomkraftværker blev bygget her i henhold til franske, canadiske, amerikanske, russiske projekter, går hurtigt forbi. De fleste af de nyopførte kraftenheder bruger allerede eller har til hensigt at bruge reaktorer og andet vigtigt udstyr til kinesisk eller fælles udvikling. Det vil sige den første fase - forskellige former for termiske reaktorer - Kina har arbejdet ud og bevæger sig, billedligt talt, til det andet niveau.
I statsplanen for udvikling af højteknologier, eller, som det oftere kaldes, i "plan 863", er udviklingen af hurtige reaktorer opført som en topprioritet. Den samme opgave blev inkluderet i det mellemfristede program for udvikling af videnskab og teknologi for 2006-2020.
Men de begyndte at se nærmere på hurtige reaktorer, som også kaldes opdrættere, bag Den Kinesiske Mur tilbage i slutningen af 60'erne i forrige århundrede. På det tidspunkt var det kendt, at selve ideen om udvidet reproduktion af atombrændstof (opdrætter - med andre ord en opdrætter) blev udtrykt i januar 1943 i USA af Leo Szilard og hentet i Sovjetunionen. Siden 1949 blev der under ledelse af akademiker Alexander Leipunsky udført et mangefacetteret forskningsarbejde i Sovjetunionen for at skabe hurtige reaktorer. Men den første eksperimentelle opdrætterreaktor med en termisk kapacitet på 0,2 MW blev lanceret i USA i atomcentret i Idaho den 20. december 1951.
I Sovjetunionen blev en lignende facilitet bestilt fire år senere i Obninsk (Kaluga -regionen), hvor Physics and Power Engineering Institute er placeret, og hvor akademiker Leipunsky arbejdede på det tidspunkt. Et år senere, samme sted, i Obninsk, blev en eksperimentel reaktor BR-2 lanceret: metallisk plutonium tjente som dets brændstof, og kviksølv blev brugt som kølevæske.
I samme 1956 begyndte et konsortium af flere amerikanske virksomheder at bygge en 65 MW Fermi-1 demonstrationsopdrætter. Ti år senere skete der en ulykke med smeltningen af kernen. Reaktoren blev demonteret for store omkostninger, hvorefter den amerikanske industris interesse for dette emne svandt.
I mellemtiden blev der i Sovjetunionen en eksperimentel BR-5 bygget og lanceret (efter rekonstruktion blev den kendt som BR-10)-i Obninsk. Og på Institute of Atomic Reactors i Dimitrovgrad (Ulyanovsk -regionen) - en multifunktionel BOR -60, hvor MOX -brændstof (en blanding af uran og plutoniumdioxider) blev brugt, og flydende natrium blev brugt som kølevæske. BOR-60 er stadig i drift, og der er mulighed for at forlænge driften til 2019.
Frankrig brugte fem milliarder dollars på opførelsen af et atomkraftværk i fuld skala med en Superphenix hurtig neutronreaktor, men på grund af problemer med den plutoniumdrevne kerne blev denne facilitet lukket ned i 1996 …
Den eneste (over hele verden!) Drifts hurtig neutronstrømreaktor er BN-600-reaktoren på den tredje enhed i Beloyarsk NPP. Det er rekordindehaveren for tjenestetid - den har været i kommerciel drift siden 1980 og kan forlænges til 2030. Derudover er det den mest kraftfulde natriumkølede hurtige reaktor til dato.
Først i det nye århundrede
forberedende procedurer for opstart af strøm. Begge reaktorer blev født i Experimental Design Bureau of Mechanical Engineering opkaldt efter V. I. Afrikantova. Akademiker Fyodor Mitenkov, videnskabelig direktør for OKBM, blev tildelt International Global Energy Prize i 2004 for sit fremragende bidrag til udviklingen af fysiske og tekniske fundamenter og oprettelsen af hurtige neutronreaktorer.
Som designerne forsikrer, har BN-800-projektet implementeret vigtige innovationer for at forbedre atom- og strålingssikkerheden. De er baseret på passive principper, hvilket betyder, at deres effektivitet ikke afhænger af pålideligheden af driften af hjælpesystemer og den menneskelige faktor.
Alt dette blev taget fuldt ud i betragtning ved design af CEFR - den første og hidtil den eneste hurtige neutronrektor bygget, testet og officielt taget i brug i det 21. århundrede. Det kinesiske institut for atomenergi er især stolt over dette faktum og takker de russiske kolleger for den aktive hjælp.
De første kontakter mellem specialister fra de to lande om dette projekt begyndte i 1992. Arbejdsgruppen fra russisk side omfattede ansatte på OKBM im. Afrikantov (Nizhny Novgorod), St. Petersburg Institute "ATOMPROEKT" og Physics and Power Engineering Institute (Obninsk, Kaluga Region).
"På det tidspunkt havde vores specialister allerede en idé om hurtige reaktorer med natriumkølevæske," siger direktøren for instituttet, Wan Gang. - Derudover studerede vi termisk hydraulik, neutronfysik, materialevidenskab, særegenheder ved håndtering af atombrændstof og specialudstyr. Undervejs blev målene for hele projektet afklaret. Først oprettelsen af selve reaktoranlægget. Det blev bestemt, at det ville være en eksperimentel reaktor med en termisk effekt på 65 megawatt og en elektrisk effekt på 20 megawatt. For det andet udviklingen af nye teknologier. For det tredje træning. Og allerede i finalen - de planlagte tests, forskning, eksperimenter. Vi havde brug for CEFR som grundlag, en platform, så vi efter at have opnået den nødvendige erfaring kunne bevæge os mod oprettelsen af en demonstration og derefter serielle, kommercielle kraftenheder i atomkraftværker med hurtige neutronreaktorer.
Som i Rusland, kun strengere
CEFR -konceptprojektet blev udviklet af kinesiske specialister og forelagt de russiske kolleger til overvejelse. Under hensyntagen til de modtagne kommentarer og modforslag blev hele konceptet, inklusive de tekniske krav og hovedkomponenterne i reaktoren, drøftet detaljeret på et fælles møde i maj 1993 og modtaget godkendelse på topniveau.
I anden halvdel af 90'erne begyndte faget med teknisk design. Den allerede nævnte OKBM, Skt. Petersborg ATOMPROEKT, FEI og OKB Gidropress (Podolsk, Moskva -regionen) dannede med deres kinesiske kollegers ord "projektsamarbejde" og arbejdede på en koordineret måde professionelt under hensyntagen til alle kravene og kundens ønsker. Og de indledende retningslinjer for den kinesiske side var endnu strengere end standarderne for strålingssikkerhed, standarder for radioaktive udslip og udledninger, nødsituationer, der var gældende på det tidspunkt i den russiske atomkraftindustri.
"Siden det blev besluttet at bygge CEFR inden for Beijing -grænserne, og det her ikke bare er en storby - Kinas hovedstad, stillede vi særlige krav for at sikre sikkerhed," forklarede Xu Mi, chefforsker for CNNC, akademiker for Chinese Academy of Engineering, når han mødtes med russiske journalister. - Selvom sandsynligheden for kernesmeltning i denne reaktor er ubetydelig, insisterede vi på at bruge et passivt system til fjernelse af restvarme. Og - ved installation af en fældebakke til en hypotetisk smeltning af kernen. De vigtigste cirkulationspumper (MCP'er) blev bestilt i Rusland, men i tilfælde af nødafkøling blev de bedt om at tilføje et svinghjul til deres design og derved øge udløbstiden for MCP, det vil sige cirkulationen af kølevæsken i tilfælde af af strømtab …
Ifølge Xu Mi burde der ikke være behov for at evakuere befolkningen i tilfælde af en nødsituation eller endda uden for design ulykke - alt skal være lokaliseret inde i kraftenheden eller inden for grænserne for dets beskyttede område. National Nuclear Safety Agency i Folkerepublikken Kina anså ikke en sådan kampagne for at være genforsikring og støttede deres forskeres holdning.
"Det er trods alt fra væggen i bygningen, hvor CEFR er monteret, til hegnet, der omslutter instituttet, kun 153 meter," understreger akademikeren med et blødt smil. - Og så lever folk bare. De bør ikke være i fare. Derfor er vi i dag, når vi ser tilbage, tilfredse med, at de kriterier, vi stiller, opfylder sikkerhedsstandarderne og kravene til fjerde generations reaktorer.
I juli 2000, under overværelse af den russiske præsident Vladimir Putin og den kinesiske præsident Jiang Zemin, blev CEFR -konstruktionsaftalen underskrevet. I september samme år blev Wan Gang udnævnt til direktør for reaktoren under opførelse; nu er han direktør for hele instituttet og husker begivenhederne på dets område i detaljer.
- Det tog kun to år fra hældningen af den første beton til installationen af loftet over reaktorbygningen (august 2002). I slutningen af 2008 blev installationen af reaktorblokken afsluttet. I maj 2009 begyndte man at fylde kredsløbet med natrium. I juni 2010 begyndte de at indlæse brændstof i reaktoren, og allerede den 21. juli nåede de kritik for første gang. Nøjagtigt et år senere, den 21. juli 2011, var vi i stand til at øge kapaciteten til 40 procent af den nominelle, hvilket på det tidspunkt var et milepælsmål for os …
Infographics WG / Anton Perepletchikov / Leonid Kuleshov / Maria Pakhmutova / Alexander Emelianenkov
For at gøre dette muligt i designbureauet og hos Rosatoms virksomheder, der var involveret i samarbejde med kinesiske partnere, i 2003-2005 de vigtigste cirkulationspumper i de primære og sekundære kredsløb, mellemliggende varmevekslere, en dampgenerator og udstyr til genindlæsning blev designet, fremstillet og sendt til deres destination. brændstof - kun syv typer kritisk udstyr i reaktoranlægget, instrumentering og brændstof til de tre første belastninger.
Men før det blev tekniske projekter i overvågnings- og kontrolsystemet (MCS af NPP), det tekniske design af reaktoranlægget og det tekniske design af NPP's hovedbygning udviklet. Russiske specialister opfyldte deres kontraktlige forpligtelser fuldt ud og til tiden.
Lær eleven at have nogen at lære af
Den højteknologiske "hardware" leveret fra Rusland ville have været jern, og en atomreaktor ville næppe være blevet et effektivt redskab for forskere, hvis uddannelsen af driftspersonale ikke var blevet varetaget i tide. Og de startede det i god tid.
Den nuværende CEFR -vicedirektør for drift og sikkerhed, Wu Chunliang, er fra det første parti senior reaktorstyringsingeniører uddannet i Rusland. Tilbage i 2002 blev de uddannet på RIAR Training Center - Dimitrovgrad, Ulyanovsk -regionen. Der kunne de også se multifunktionsreaktoren BOR-60 i drift og blive oplært i den. Derefter, allerede under det fysiske opstartsprogram, studerede de på særlige stande ved Physics and Power Engineering Institute i Obninsk og Afrikantov OKBM i Nizhny Novgorod.
"Efter hjemkomsten deltog vi sammen med russiske specialister i idriftsættelsen af forskellige CEFR -systemer og udstyr," siger Wu Chunliang, der mødte os i kontrolrummet. - Derefter tog vi en eksamen arrangeret af National Agency for Nuclear Safety. I 2008 modtog de licenser til retten til at udføre sådant arbejde og blev kontroloperatører af det første parti. Og så blev uddannelsen af det andet parti operatører udført allerede hjemme - hovedsageligt på selve CEFR.
Som følge heraf har der ifølge Wu Chunliang udviklet et komplet og holistisk uddannelsessystem. 55 operatører, herunder kvinder, har allerede fået tilladelse fra tilsynsmyndigheden til at drive den eksperimentelle reaktor.
På tidspunktet for vores samtale var der kun to operatører ved kontrolpanelet, og en, skiftelederen, stod bag dem. Som de forklarede, er dette ganske nok til pålideligt, uden ballade og nervøsitet, at overvåge alle parametre for reaktoranlægget og overvåge det forebyggende arbejde, der udføres fra tid til anden på udstyr i begrænsede områder.
Efter at have hørt denne forklaring kunne jeg ikke modstå og spurgte, hvad der stod i store røde hieroglyffer på væggen bag kontrolrumsoperatørerne?
- Dette er mottoet eller, hvis du vil, livsprincippet for hele instituttet, - vicedirektør for CEFR smilede og blev straks alvorlig. - Du kan oversætte det sådan. Giv først al din styrke, hele dig selv, til fordel for moderlandet og staten. For det andet, vær altid et skridt foran, studer andres erfaringer, find og introducer nye ting. Og for det tredje - vær ærlig i alt, værdsæt tillid, oprethold personlig beskedenhed.
Et godt motto, ser du.
Og det er ikke et overflødigt tillæg til licensen fra operatøren af et atomkraftværk.
