Евгений Олегович Адамов, ликвидатор аварии на Чернобыльской АЭС, научный руководитель Института энерготехники имени Н. А. Доллежаля и проектного направления «Прорыв», — о том, какие уроки извлекла отрасль за сорок лет, почему страх перед атомом оказался сильнее самой аварии и как замыкание ядерного топливного цикла обеспечит человечество энергией на тысячелетия вперёд.
В этом году исполнилось сорок лет аварии на четвёртом энергоблоке Чернобыльской АЭС. Для Евгения Олеговича Адамова это не просто историческая дата. С мая по август 1986 года он работал на площадке, обследовал разрушенный реактор, участвовал в проектировании и сооружении «Укрытия». В ноябре того же года возглавил НИКИЭТ — институт, через который прошли все программы повышения безопасности РБМК и в стенах которого сегодня проектируются реакторы нового поколения БРЕСТ-ОД‑300 и БР‑1200.
Мы встречаемся в его рабочем кабинете. На столе — генплан ОДЭК, первого в мире опытно-демонстрационного энергокомплекса IV поколения, который собирается сегодня в Северске. Разговор начинается с воспоминаний.
Мы встречаемся в его рабочем кабинете. На столе — генплан ОДЭК, первого в мире опытно-демонстрационного энергокомплекса IV поколения, который собирается сегодня в Северске. Разговор начинается с воспоминаний.
— Евгений Олегович, в этом году — сорок лет с момента аварии на ЧАЭС. Вы были там одним из первых. Что для вас сегодня, спустя четыре десятилетия, главное в той истории?
— Главное — то, что её надо называть своими именами. Это была авария — крупная, тяжёлая, с серьёзными последствиями, — но не «катастрофа всемирного масштаба», как её до сих пор любят преподносить. Между этими словами огромная разница, и она имеет прямое отношение к тому, как мы сегодня говорим об атомной энергетике.
Я приехал на станцию в мае 1986 г., в период, когда Правительственной комиссией руководил Маслюков Ю. Д. Работал при трёх правительственных комиссиях. Мы с коллегами из Курчатовского института обследовали фактическое распределение радиации по зданию энергоблока — это был принципиальный вопрос, потому что от него напрямую зависел и объём «Укрытия», сроки его сооружения и дозовые нагрузки на тех, кто его строил. Нам удалось показать, что значительная часть топлива осталась в шахте реактора, в подреакторных помещениях, и это позволило существенно сократить объёмы саркофага. Меньше материалов — меньше людей, которых надо было туда послать, меньше доз, которые они получили.
Я набрал там 50 (голова) — 100 (ноги) бэр. Это не подвиг — это работа, которую кто‑то должен был сделать. Посылать сотрудников в такие условия, когда для ликвидаторов доза была ограничена 25 бэрами, было нельзя. Предельно допустимую нагрузку мы выбирали с А. П. Александровым и Л. А. Ильиным — вот отсюда эти 100 бэр.
— Когда сейчас говорят о причинах аварии, версии до сих пор расходятся. Какова, на ваш взгляд, объективная картина?
— Картина, которая сложилась в результате двух десятилетий международного анализа — в том числе работы группы INSAG МАГАТЭ, выпустившей в 1992 году пересмотренный доклад INSAG‑7, — достаточно ясна. Авария стала результатом сочетания трёх факторов: ошибки физического расчёта, конструктивных особенностей реактора РБМК, нарушения регламента персоналом и системных недостатков в организации эксплуатации.
РБМК был блестящей идеей с точки зрения экономики и масштабируемости — одноконтурная схема, графитовый замедлитель, возможность перегрузки топлива на ходу. Но у него был положительный паровой коэффициент реактивности, особенно сильно проявлявшийся на низкой мощности. В сочетании с порочной конструкцией стержней СУЗ, у которых нижняя часть была графитовой, это означало, что в не регламентном состоянии, при срабатывании аварийной защиты, реактор не глушился, а наоборот, кратковременно «подпрыгивал» по реактивности. Именно это и произошло в ночь на 26 апреля при том злополучном испытании режима выбега турбогенератора.
Нельзя не обратить внимание на следующее обстоятельство — само ведомственное подчинение. Чернобыльская АЭС в 1986 году находилась в структуре Минэнерго, даже не союзного, а украинского, а уж никак не Минсредмаша. Это было решение, принятое из тех соображений, что управлять угольной станцией и атомной — задача одного класса. Это не так. Культура безопасности в этих ведомствах была принципиально различной. Один из первых уроков аварии — атомные станции сначала выделили в отдельном Министерстве, а затем вернули под управление атомщиков. Это казалось мелочью, а на самом деле это был системный сдвиг.
— И всё же — до сих пор в массовом сознании Чернобыль рисуется как нечто почти апокалиптическое: десятки тысяч погибших, отравленные земли, мутации. Что говорит наука?
— Наука говорит совсем другое. От острой лучевой болезни (ОЛБ) в первые недели погибли 28 человек — это пожарные первого расчёта, операторы блока, те, кто работал в эпицентре в первые часы. У пациентов с ОЛБ в отдаленные сроки после аварии основным инвалидизирующим фактором были последствия тяжёлых лучевых ожогов, требовавшие повторных хирургических вмешательств. При значительном снижении остроты зрения из-за лучевой катаракты проводились операции по замене хрусталика на искусственную оптическую линзу с полным восстановлением зрения. По данным российских специалистов, из 106 пациентов, ранее перенёсших ОЛБ, до 2016 года от различных причин умерли 26 человек. В этой группе выявлена также повышенная заболеваемость злокачественными новообразованиями системы крови (5 случаев смерти из 26).
Каждая такая смерть — трагедия. Но давайте сравним. Угольная энергетика только за счёт загрязнения воздуха и шахтных аварий уносит в мире сотни тысяч жизней ежегодно. Гидроэнергетика — авария на дамбе Баньцяо в Китае в 1975 году унесла, по разным оценкам, от 26 до 230 тысяч жизней за одну ночь. Авария в Бхопале (Индия) на химическом заводе в 1984 г. — около 18 тысяч человек. При столкновении двух поездов в СССР в 1989 г. погибли 575 человек. Об этом помнят единицы.
В настоящее время средний возраст мужчин-ликвидаторов составляет 73 года, такой возраст пережили 52% данного контингента. При этом, по данным российской статистики, указанный возраст пережил только 41% мужского населения Российской Федерации, что указывает на то, что ликвидаторы живут несколько дольше в сравнении с референтным мужским населением страны.
Единственное доказанное массовое последствие Чернобыля для населения — это рост случаев рака щитовидной железы у тех, кто в момент аварии был ребёнком или подростком и пил молоко местных коров. Подавляющее большинство заболевших было успешно вылечено. Этого можно было бы избежать простым своевременным распределением йодной профилактики и запретом потребления молока в первые недели — и это второй большой урок Чернобыля: умение и готовность открыто говорить с населением в острой ситуации.
Что касается «отравленных земель» — за прошедшие сорок лет благодаря естественному распаду радионуклидов и проведённым дезактивационным мероприятиям радиационная обстановка на пострадавших территориях принципиально улучшилась. Большая часть бывших загрязнённых сельхозземель в Беларуси, России и на Украине сегодня соответствует обычным фоновым нормам. Зона отчуждения — да, остаётся, но это уже скорее памятник, чем актуальная санитарная мера. И в природном смысле она превратилась в один из крупнейших в Европе нетронутых заказников, где волков, кабанов и лосей — больше, чем в среднем по Европе.
Мутанты в Чернобыльской зоне мне не встречались, но зато их можно увидеть в Кунсткамере в Санкт-Петербурге. Знаменитых уродцев начинал собирать ещё Пётр I.
— Если возвращаться к технологическим выводам — что было сделано в отрасли после аварии?
— Сделано, без преувеличения, немало. И в этом я вижу повод для профессиональной гордости: отрасль не пыталась замолчать произошедшее, она совершенствовалась.
В НИКИЭТ в кратчайшие сроки была выполнена программа модернизации действующих РБМК. Мы существенно снизили положительный паровой коэффициент реактивности — в том числе за счёт повышения обогащения топлива. Полностью переделали систему стержней СУЗ, ликвидировав «концевой эффект». Внедрили быстродействующую аварийную защиту, которая глушит реактор за две с половиной секунды. Поставили современную диагностику, заменили аналоговые системы на цифровые, обновили регламенты, переучили персонал. По сути, реактор был обновлён процентов на восемьдесят — это уже не тот РБМК, что стоял в Чернобыле. И за прошедшие десятилетия эти модернизированные блоки успешно отработали свои сроки и уходят со сцены по плану — Ленинградская АЭС окончательно вывела из эксплуатации первый РБМК‑1000 в 2018 году, второй — в 2020‑м. Идёт замещение на ВВЭР‑1200 — это уже III+ поколение с пассивными системами безопасности, гермооболочкой двойного контайнмента, ловушкой расплава.
Параллельно с этим в 1988 году был создан ИБРАЭ — Институт безопасного развития атомной энергетики, который занимается математическим моделированием тяжёлых аварий. В 1994 году была подписана Конвенция о ядерной безопасности — международный документ, закрепивший ответственность государств за безопасную эксплуатацию станций. Появилась практика «защиты в глубину» — последовательной цепочки независимых барьеров безопасности. Появилась культура международной открытости.
И вот тут второй большой урок, который мы сегодня, к сожалению, на глазах теряем. После Чернобыля, после Три-Майл-Айленда, после Фукусимы международное сотрудничество в области безопасности расширялось колоссально. Все обменивались данными, все учились на чужих ошибках. Сейчас под политическим давлением этот контур местами разрывается. Более того — безумные люди позволяют себе бомбить Запорожскую АЭС. И это плохо — ядерная безопасность по природе своей не имеет национальных границ.
— Вы много раз говорили, что страх перед атомом сегодня — главное препятствие развитию отрасли. Откуда он, на ваш взгляд?
— Радиофобия — это не только и не столько следствие Чернобыля. Это следствие того, что людям десятилетиями не объясняли, что такое радиация. Они её не видят, не слышат, не ощущают — значит, она пугает. Дошло до абсурда: когда ядерные технологии начали внедряться в медицину, из названия томографа — ядерно-магнитного резонансного, ЯМР — первое слово исчезло. Стало просто МРТ. Почему? Потому что люди, которым ничего не объясняют о безопасности ядерных технологий, боятся даже слова «ядерный».
При этом каждый из нас живёт в постоянном радиационном поле: космическое излучение, природный фон, радон в подвалах, калий‑40 в наших собственных костях. Полёт на самолёте через Атлантику даёт пассажиру дозу, сопоставимую с годовой нормой жителя зоны отселения. Один компьютерный томограф — это десятки полётов. Никого это не пугает, и правильно — потому что это безопасно. Но стоит произнести «атомная станция» — и у части аудитории включается реакция, не имеющая ничего общего с реальной картиной рисков.
И эта радиофобия имеет конкретную цену. В 1990‑е годы во всём мире доля атомной энергетики в производстве электричества составляла около 18%. Сегодня — около 10%. Абсолютные цифры почти не изменились, потому что новые блоки кое-где строятся, но относительная доля упала почти вдвое. Это значит, что мир последние двадцать пять лет наращивал в основном угольную и газовую генерацию — со всеми вытекающими последствиями для климата и здоровья миллиардов людей. И в этом — реальная цена страха, а не мифических чернобыльских миллионов.
Хорошая новость в том, что общество постепенно избавляется от «постчернобыльского синдрома». По данным ВЦИОМ, 68% россиян уже не допускают повторения подобной аварии. Атомная энергетика возвращается в повестку — о её роли в декарбонизации сегодня говорят не только в России, но и в США, Великобритании, Франции, Японии, Южной Корее, в странах Юго-Восточной Азии. Это эпоха возрождения, как точно выразился Алексей Лихачёв на последней Генконференции МАГАТЭ. И именно сейчас принципиально важно, какое содержание мы вложим в это возрождение.
— И здесь как раз самое время поговорить о «Прорыве». Как вы для себя формулируете миссию этого проекта?
— Миссия проекта «Прорыв» — вернуть атомной энергетике возможность преимущественного, крупномасштабного развития. Не нишевого, как сейчас, а полноценного, на горизонте столетий.
Это вытекает из инициативы, с которой ещё в 2000 году выступил Владимир Владимирович Путин на Саммите тысячелетия ООН — речь шла о ядерной энергетике как основе устойчивого энергетического развития человечества. Первоначально инициатива должна была быть совместной с США, и вся подготовка, которую мы вели с моим партнёром по DOE Ричардсоном Б., была закончена. В самый последний момент вмешался Госдеп и потребовал прекратить строительство АЭС в Бушере. Объяснения, что здесь нет оснований для размена и новая технология нужна американцам не менее, чем нам, не помогало. Пришлось послать их, туда…
Тогда же была принята резолюция Генеральной конференции МАГАТЭ GC (44)/RES/21, и под этот замысел был учреждён международный проект ИНПРО — по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам. С этой инициативой я выступил на Генеральной конференции в 2000 году и 14 стран были готовы присоединиться к конкретным действиям по созданию опытного энергетического комплекса с замыканием ядерного топливного цикла. С моим уходом с государственной службы и работы по развитию новой технологической платформы у нас замерли и ИНПРО переориентировали с практической деятельности на критериальный подход. Потеряны были 10 лет, пока не разобравшийся в перспективах С. В. Кириенко не дал мощный старт работам по ФЦП, и в 2013 году не начались работы по ОДЭК (опытно-демонстрационный комплекс, включающий производство нового оптимального для РБН смешанного уран-плутониевого топлива — СНУП, ЭБ на быстрых нейтронах БРЕСТ и модуль переработки ОЯТ).
Этот курс сегодня уверенно поддерживает Алексей Евгеньевич Лихачёв. Без личной вовлечённости гендиректора Росатома мы не вышли бы на нынешний темп — ни по финансированию ОДЭК, ни по срокам ввода объектов в Северске. Лихачёв сам приезжает на площадку, лично участвует в ключевых событиях — от пуска стенда главного циркуляционного насоса до ввода в опытно-промышленную эксплуатацию модуля фабрикации СНУП- топлива. Его публичная позиция — что внедрение достижений «Прорыва» существенно расширит возможности использования атомной энергетики в мире — подкреплена конкретными ресурсами и принятыми решениями. Это та административная и политическая поддержка первого лица отрасли, без которой проект такого масштаба и горизонта в принципе нереализуем.
«Прорыв» — национальное воплощение этой идеологии. Концепция замыкания ядерного топливного цикла на быстрых нейтронах разработана и доказана теоретически уже давно. В её основе — идеи Энрико Ферми, высказанные ещё в 1944 году: в реакторе на быстрых нейтронах за счёт их избытка может происходить наработка горючего в большем количестве, чем сжигается. Чтобы это проверить, в 1953 году Уолтер Зинн на исследовательском реакторе EBR‑1 в Айдахо экспериментально показал, что расширенное воспроизводство делящихся материалов возможно. С тех пор прошло три четверти века. Инженеры с реализацией не торопились — мешали и достаточные запасы относительно дешёвого урана, и стагнация всей атомной отрасли, и та самая радиофобия. Мы в «Прорыве» решаем практическую задачу: довести идею замыкания до промышленного воплощения и доказать её экономическую конкурентоспособность.
— Что именно решает замыкание цикла? Какие конкретные проблемы?
— Их пять, и каждая из них критическая.
Первая — эффективность использования сырья. В сегодняшнем открытом цикле мы используем в качестве топлива только изотоп уран‑235, а его в природной смеси — всего 0,7%. Остальные 99,3% — уран‑238 — сжигаются в реакторе только косвенно, в небольшом количестве, как побочный эффект. По сути, мы выбрасываем на хвостах обогащения 99% сырья. Если ядерная энергетика останется в нынешнем масштабе — ну, до конца века уранового сырья хватит, не страшно. Но если мы хотим вернуться к темпам развития конца восьмидесятых, дефицит урана — а с ним и резкий рост его цены — неизбежен уже во второй половине нашего столетия. В замкнутом цикле уран‑238 вовлекается в работу, потому что в реакторе на быстрых нейтронах он превращается в плутоний‑239 — превосходное делящееся топливо. Это многократно расширяет ресурсную базу.
Насколько многократно — давайте посчитаем. Разведанные запасы урана в мире — порядка 6 миллионов тонн. В открытом цикле их хватит на 70−100 лет работы атомной энергетики в нынешнем масштабе. В замкнутом — это уже не сто лет, а тысячелетия. Если же учесть «хвосты» обогащения, накопленные за десятилетия (одних только ОГФУ — обеднённого гексафторида урана — в мире несколько миллионов тонн), и уран в морской воде, который при умеренном росте цен становится извлекаемым, мы говорим уже об источнике энергии, сопоставимом по обеспеченности с солнечной — на горизонте десятков тысяч лет. Вот ради этого, собственно, и стоит работать.
Вторая проблема — отходы. Сегодня обращение с отработавшим ядерным топливом — так называемая «отложенная проблема». Её называют так уже полвека, и за это время в мире накопилось примерно 320 тысяч тонн ОЯТ. Большая часть — в пристанционных бассейнах выдержки, остальное — в централизованных хранилищах. Захоронений геологического типа в мире пока нет. Эта «отложенная проблема» постепенно превращается в проблему с неопределённым горизонтом решения. «Прорыв» решает её принципиально иначе: после переработки ОЯТ — в том числе и того, что облучалось в тепловых реакторах, — выделенные ядерные материалы возвращаются в цикл, в новое топливо.
И тут самое важное. Замыкание на базе быстрых реакторов снижает потенциал биологической опасности отходов на несколько порядков. За счёт чего? За счёт трансмутации — «дожигания» в реакторе на быстрых нейтронах долгоживущих изотопов, тех самых минорных актинидов: америция, нептуния. То, что сейчас лежит мёртвым грузом тысячи и десятки тысяч лет, в быстром спектре делится с выделением энергии. На выходе мы получаем то, что называется радиационно-эквивалентным обращением с отходами: в землю через сравнительно короткое время возвращаются материалы с той же радиоактивностью, что у природного уранового сырья, добытого из той же земли.
Радиоэкологи нашего проекта — и это работа, удостоенная специального приза председателя Наблюдательного совета Росатома за 2020 год, который Сергей Кириенко вручил команде на церемонии «Человек года Росатома», — доказали следующее: если к 2100 году быстрые реакторы полностью заменят тепловые, то равновесие пожизненных радиационных рисков для здоровья человека (фактически — рисков онкозаболеваний) с природным фоном будет достигнуто уже в пределах сотни лет, а не десятков тысячелетий, как при открытом цикле.
Третья проблема — нераспространение ядерного оружия. Здесь у нас широкая публика часто путается. Никогда ни одна страна в мире не шла к созданию бомбы через гражданскую атомную энергетику — есть гораздо более короткие пути, и они хорошо известны специалистам. Но в режиме нераспространения есть болевая точка: технологии обогащения. Чем сегодня обеспокоено международное сообщество в отношении Ирана? До какого процента он обогащает уран. А реакторам на быстрых нейтронах обогащённый уран не нужен в принципе — они работают на смеси обеднённого урана и плутония. Отказ от обогащения как массовой технологии вообще выводит ядерную энергетику на периферию контура нераспространения. Это огромный системный плюс.
Ядерная энергетика достаточно безопасна уже и сегодня. Это доказали и наиболее тяжёлые аварии, которые с ней произошли. Для новых АЭС обоснование безопасности осуществляется вероятностным анализом. Современные нормы требуют, чтобы вероятность аварии не превышала 10-5-10-6 событий на реактор в год. Это означает, что вероятность критического происшествия составляет не более одного случая на 100 000- 1 000 000 лет работы одного энергоблока. А ресурс работы реактора существенно ниже, в пределах 100 лет. В проекте «Прорыв» мы поставили задачу обеспечения безопасности не на вероятностном, а на детерминистическом уровне: полностью исключить возможность аварий, которые требуют эвакуации, а тем более отселения населения. И это решение четвёртой проблемы.
Наиболее трудной представляется пятая проблема — конкурентоспособности ядерной энергетики. Особенно сегодня, когда быстрыми темпами нарастает стоимость материалов и оборудования. Будем решать и её, примерно с 5−6 серийного ПЭК (промышленного энергокомплекса).
— Главный аргумент оппонентов — экономика. Замыкание считается слишком дорогим. Что вы на это отвечаете?
— Это самая сложная из проблем, которые приходится решать, да. И она осложнена ещё и тем, что даже среди некоторых специалистов укоренилось представление: реакторы на быстрых нейтронах в принципе не могут конкурировать по стоимости киловатт-часа с тепловыми, поэтому для них нужно искать какие‑то другие применения — наработку топлива для тепловых, трансмутацию и тому подобное. Это всё, на мой взгляд, от лукавого.
Наработать топливо для тепловых на быстрых, конечно, можно, но тогда тепловые блоки нужно серьёзно переделывать. И все накопившиеся проблемы останутся. Это плохая идея. Что касается трансмутации актинидов — да, быстрые реакторы это умеют, но эту задачу можно решать и на ускорителях, и на термоядерных источниках нейтронов. Это не уникальная функция.
Поэтому мы сосредоточились на главном — на доказательстве теоремы существования экономически конкурентоспособного быстрого реактора. У нас просчитана экономика, и у нас есть команда экономистов, которая отслеживает все этапы. Сам ОДЭК — это опытно-демонстрационный комплекс, он не будет тиражироваться, и для него нет задачи окупаемости ни НИОКР, ни КВЛ. Но за счёт производства электроэнергии 300-мегаваттным блоком БРЕСТ-ОД‑300 и продажи её в сеть он должен компенсировать собственные эксплуатационные затраты, вместе со всем замкнутым циклом на площадке. Это разумная задача для опытного блока.
А вот серийные промышленные энергокомплексы — ПЭК — это уже совершенно другая экономика, положительная. И ключевые причины этого — в самой конструкции реактора со свинцовым теплоносителем.
— Срок службы — ещё один аргумент в спорах. У ВВЭР‑1200 он сегодня 60 лет с возможностью продления. А у быстрых реакторов?
— В принципе не ограничен: нет таких элементов, как например, корпус ВВЭРа, которые считаются незаменяемыми. И это интересная, поучительная история.
Вспомните: первые промышленные реакторы для наработки плутония и трития проектировались на 10 лет ресурса. А закрылись когда? Через три ресурса — то есть через тридцать лет. Срок службы первых энергетических реакторов был 30 лет — потому что не было известно, как поведут себя материалы за пределами этого периода. Можно было только моделировать, рассчитывать, а потом смотреть фактически. Сейчас выясняется, что не 30 и не 40, а уже 60. В России для корпусов ВВЭР созданы материалы со 100‑летним прогнозным ресурсом. Я думаю, и на этом дело не остановится.
У нас разработка БН‑1200М и БР‑1200 ведётся с первичным горизонтом эксплуатации 60 лет. Сегодня мы уже умеем достаточно надёжно прогнозировать работоспособность материалов, твэлов и внутрикорпусных элементов на такой срок. Есть некоторые вопросы по парогенераторам и насосам — но это всё заменяемые элементы. Ресурс ограничивают только трудносменные узлы — для БРЕСТа это металлобетонный корпус, но даже его теоретически можно заменить. Так что 60 лет — это первоначальная оценка с перспективой увеличения.
И вообще, понимаете, в первых реакторах в мире, которые поддерживаются скорее как музейные экспонаты, доказано главное: работоспособность корневых элементов обеспечивается практически бесконечно — либо за счёт продления, либо за счёт замены. Сейчас людям меняют сердце — насос для перекачки крови, не говоря уже о суставах. С реакторами та же логика.
— И последний вопрос. «Прорыв» — это ведь не только локальная задача для России. Какое значение он имеет в глобальном контексте?
— Глобальное. И прямо отсылающее нас к тому, с чего вы начали разговор, — к тому, какие выводы мы делаем из сорокалетнего опыта после Чернобыля.
Авария показала, что атомная энергетика не может развиваться вслепую, как наращивание масштаба ради масштаба. Она должна быть безопасной по конструкции, а не по инструкциям. Должна реализовывать весь энергетический потенциал уранового сырья, замыкать свой цикл, не оставляя нерешаемых проблем потомкам. Должна быть защищённой от нераспространения по самой архитектуре, а не только режимом гарантий. И должна возвращать в недра ровно ту радиоактивность, что из них взяла, в том же состоянии. Будет бессмысленной, если не станет конкурентоспособной. Это и есть содержание принципов IV поколения, и это ровно то, что мы реализуем в «Прорыве».
Если эта работа будет доведена до промышленного результата — а она будет доведена, в этом я не сомневаюсь, — у человечества появится практически неиссякаемый источник энергии. Не на сто лет, как сейчас, а на тысячелетия. За это время и реальный коммерческий термояд подтянется. Новая технологическая платформа ЯЭ — источник чистый, безопасный, конкурентоспособный экономически и укрепляющий режим нераспространения. А значит — основа для устойчивого энергетического будущего планеты, ровно в том смысле, в каком эту цель сформулировал Президент России на Саммите тысячелетия двадцать пять лет назад.
Это, если хотите, и есть наш технологический ответ Чернобылю. Не забыть, не вытеснить, а извлечь полный профессиональный и человеческий урок — и пройти дальше.
Когда в 2028 году БРЕСТ-ОД‑300 даст первые киловатт-часы в сеть, а к 2034‑му за ним пойдут промышленные ПЭКи, мы увидим начало этой новой эпохи своими глазами. Я очень рассчитываю до этого момента дожить и поработать.
— Главное — то, что её надо называть своими именами. Это была авария — крупная, тяжёлая, с серьёзными последствиями, — но не «катастрофа всемирного масштаба», как её до сих пор любят преподносить. Между этими словами огромная разница, и она имеет прямое отношение к тому, как мы сегодня говорим об атомной энергетике.
Я приехал на станцию в мае 1986 г., в период, когда Правительственной комиссией руководил Маслюков Ю. Д. Работал при трёх правительственных комиссиях. Мы с коллегами из Курчатовского института обследовали фактическое распределение радиации по зданию энергоблока — это был принципиальный вопрос, потому что от него напрямую зависел и объём «Укрытия», сроки его сооружения и дозовые нагрузки на тех, кто его строил. Нам удалось показать, что значительная часть топлива осталась в шахте реактора, в подреакторных помещениях, и это позволило существенно сократить объёмы саркофага. Меньше материалов — меньше людей, которых надо было туда послать, меньше доз, которые они получили.
Я набрал там 50 (голова) — 100 (ноги) бэр. Это не подвиг — это работа, которую кто‑то должен был сделать. Посылать сотрудников в такие условия, когда для ликвидаторов доза была ограничена 25 бэрами, было нельзя. Предельно допустимую нагрузку мы выбирали с А. П. Александровым и Л. А. Ильиным — вот отсюда эти 100 бэр.
— Когда сейчас говорят о причинах аварии, версии до сих пор расходятся. Какова, на ваш взгляд, объективная картина?
— Картина, которая сложилась в результате двух десятилетий международного анализа — в том числе работы группы INSAG МАГАТЭ, выпустившей в 1992 году пересмотренный доклад INSAG‑7, — достаточно ясна. Авария стала результатом сочетания трёх факторов: ошибки физического расчёта, конструктивных особенностей реактора РБМК, нарушения регламента персоналом и системных недостатков в организации эксплуатации.
РБМК был блестящей идеей с точки зрения экономики и масштабируемости — одноконтурная схема, графитовый замедлитель, возможность перегрузки топлива на ходу. Но у него был положительный паровой коэффициент реактивности, особенно сильно проявлявшийся на низкой мощности. В сочетании с порочной конструкцией стержней СУЗ, у которых нижняя часть была графитовой, это означало, что в не регламентном состоянии, при срабатывании аварийной защиты, реактор не глушился, а наоборот, кратковременно «подпрыгивал» по реактивности. Именно это и произошло в ночь на 26 апреля при том злополучном испытании режима выбега турбогенератора.
Нельзя не обратить внимание на следующее обстоятельство — само ведомственное подчинение. Чернобыльская АЭС в 1986 году находилась в структуре Минэнерго, даже не союзного, а украинского, а уж никак не Минсредмаша. Это было решение, принятое из тех соображений, что управлять угольной станцией и атомной — задача одного класса. Это не так. Культура безопасности в этих ведомствах была принципиально различной. Один из первых уроков аварии — атомные станции сначала выделили в отдельном Министерстве, а затем вернули под управление атомщиков. Это казалось мелочью, а на самом деле это был системный сдвиг.
— И всё же — до сих пор в массовом сознании Чернобыль рисуется как нечто почти апокалиптическое: десятки тысяч погибших, отравленные земли, мутации. Что говорит наука?
— Наука говорит совсем другое. От острой лучевой болезни (ОЛБ) в первые недели погибли 28 человек — это пожарные первого расчёта, операторы блока, те, кто работал в эпицентре в первые часы. У пациентов с ОЛБ в отдаленные сроки после аварии основным инвалидизирующим фактором были последствия тяжёлых лучевых ожогов, требовавшие повторных хирургических вмешательств. При значительном снижении остроты зрения из-за лучевой катаракты проводились операции по замене хрусталика на искусственную оптическую линзу с полным восстановлением зрения. По данным российских специалистов, из 106 пациентов, ранее перенёсших ОЛБ, до 2016 года от различных причин умерли 26 человек. В этой группе выявлена также повышенная заболеваемость злокачественными новообразованиями системы крови (5 случаев смерти из 26).
Каждая такая смерть — трагедия. Но давайте сравним. Угольная энергетика только за счёт загрязнения воздуха и шахтных аварий уносит в мире сотни тысяч жизней ежегодно. Гидроэнергетика — авария на дамбе Баньцяо в Китае в 1975 году унесла, по разным оценкам, от 26 до 230 тысяч жизней за одну ночь. Авария в Бхопале (Индия) на химическом заводе в 1984 г. — около 18 тысяч человек. При столкновении двух поездов в СССР в 1989 г. погибли 575 человек. Об этом помнят единицы.
В настоящее время средний возраст мужчин-ликвидаторов составляет 73 года, такой возраст пережили 52% данного контингента. При этом, по данным российской статистики, указанный возраст пережил только 41% мужского населения Российской Федерации, что указывает на то, что ликвидаторы живут несколько дольше в сравнении с референтным мужским населением страны.
Единственное доказанное массовое последствие Чернобыля для населения — это рост случаев рака щитовидной железы у тех, кто в момент аварии был ребёнком или подростком и пил молоко местных коров. Подавляющее большинство заболевших было успешно вылечено. Этого можно было бы избежать простым своевременным распределением йодной профилактики и запретом потребления молока в первые недели — и это второй большой урок Чернобыля: умение и готовность открыто говорить с населением в острой ситуации.
Что касается «отравленных земель» — за прошедшие сорок лет благодаря естественному распаду радионуклидов и проведённым дезактивационным мероприятиям радиационная обстановка на пострадавших территориях принципиально улучшилась. Большая часть бывших загрязнённых сельхозземель в Беларуси, России и на Украине сегодня соответствует обычным фоновым нормам. Зона отчуждения — да, остаётся, но это уже скорее памятник, чем актуальная санитарная мера. И в природном смысле она превратилась в один из крупнейших в Европе нетронутых заказников, где волков, кабанов и лосей — больше, чем в среднем по Европе.
Мутанты в Чернобыльской зоне мне не встречались, но зато их можно увидеть в Кунсткамере в Санкт-Петербурге. Знаменитых уродцев начинал собирать ещё Пётр I.
— Если возвращаться к технологическим выводам — что было сделано в отрасли после аварии?
— Сделано, без преувеличения, немало. И в этом я вижу повод для профессиональной гордости: отрасль не пыталась замолчать произошедшее, она совершенствовалась.
В НИКИЭТ в кратчайшие сроки была выполнена программа модернизации действующих РБМК. Мы существенно снизили положительный паровой коэффициент реактивности — в том числе за счёт повышения обогащения топлива. Полностью переделали систему стержней СУЗ, ликвидировав «концевой эффект». Внедрили быстродействующую аварийную защиту, которая глушит реактор за две с половиной секунды. Поставили современную диагностику, заменили аналоговые системы на цифровые, обновили регламенты, переучили персонал. По сути, реактор был обновлён процентов на восемьдесят — это уже не тот РБМК, что стоял в Чернобыле. И за прошедшие десятилетия эти модернизированные блоки успешно отработали свои сроки и уходят со сцены по плану — Ленинградская АЭС окончательно вывела из эксплуатации первый РБМК‑1000 в 2018 году, второй — в 2020‑м. Идёт замещение на ВВЭР‑1200 — это уже III+ поколение с пассивными системами безопасности, гермооболочкой двойного контайнмента, ловушкой расплава.
Параллельно с этим в 1988 году был создан ИБРАЭ — Институт безопасного развития атомной энергетики, который занимается математическим моделированием тяжёлых аварий. В 1994 году была подписана Конвенция о ядерной безопасности — международный документ, закрепивший ответственность государств за безопасную эксплуатацию станций. Появилась практика «защиты в глубину» — последовательной цепочки независимых барьеров безопасности. Появилась культура международной открытости.
И вот тут второй большой урок, который мы сегодня, к сожалению, на глазах теряем. После Чернобыля, после Три-Майл-Айленда, после Фукусимы международное сотрудничество в области безопасности расширялось колоссально. Все обменивались данными, все учились на чужих ошибках. Сейчас под политическим давлением этот контур местами разрывается. Более того — безумные люди позволяют себе бомбить Запорожскую АЭС. И это плохо — ядерная безопасность по природе своей не имеет национальных границ.
— Вы много раз говорили, что страх перед атомом сегодня — главное препятствие развитию отрасли. Откуда он, на ваш взгляд?
— Радиофобия — это не только и не столько следствие Чернобыля. Это следствие того, что людям десятилетиями не объясняли, что такое радиация. Они её не видят, не слышат, не ощущают — значит, она пугает. Дошло до абсурда: когда ядерные технологии начали внедряться в медицину, из названия томографа — ядерно-магнитного резонансного, ЯМР — первое слово исчезло. Стало просто МРТ. Почему? Потому что люди, которым ничего не объясняют о безопасности ядерных технологий, боятся даже слова «ядерный».
При этом каждый из нас живёт в постоянном радиационном поле: космическое излучение, природный фон, радон в подвалах, калий‑40 в наших собственных костях. Полёт на самолёте через Атлантику даёт пассажиру дозу, сопоставимую с годовой нормой жителя зоны отселения. Один компьютерный томограф — это десятки полётов. Никого это не пугает, и правильно — потому что это безопасно. Но стоит произнести «атомная станция» — и у части аудитории включается реакция, не имеющая ничего общего с реальной картиной рисков.
И эта радиофобия имеет конкретную цену. В 1990‑е годы во всём мире доля атомной энергетики в производстве электричества составляла около 18%. Сегодня — около 10%. Абсолютные цифры почти не изменились, потому что новые блоки кое-где строятся, но относительная доля упала почти вдвое. Это значит, что мир последние двадцать пять лет наращивал в основном угольную и газовую генерацию — со всеми вытекающими последствиями для климата и здоровья миллиардов людей. И в этом — реальная цена страха, а не мифических чернобыльских миллионов.
Хорошая новость в том, что общество постепенно избавляется от «постчернобыльского синдрома». По данным ВЦИОМ, 68% россиян уже не допускают повторения подобной аварии. Атомная энергетика возвращается в повестку — о её роли в декарбонизации сегодня говорят не только в России, но и в США, Великобритании, Франции, Японии, Южной Корее, в странах Юго-Восточной Азии. Это эпоха возрождения, как точно выразился Алексей Лихачёв на последней Генконференции МАГАТЭ. И именно сейчас принципиально важно, какое содержание мы вложим в это возрождение.
— И здесь как раз самое время поговорить о «Прорыве». Как вы для себя формулируете миссию этого проекта?
— Миссия проекта «Прорыв» — вернуть атомной энергетике возможность преимущественного, крупномасштабного развития. Не нишевого, как сейчас, а полноценного, на горизонте столетий.
Это вытекает из инициативы, с которой ещё в 2000 году выступил Владимир Владимирович Путин на Саммите тысячелетия ООН — речь шла о ядерной энергетике как основе устойчивого энергетического развития человечества. Первоначально инициатива должна была быть совместной с США, и вся подготовка, которую мы вели с моим партнёром по DOE Ричардсоном Б., была закончена. В самый последний момент вмешался Госдеп и потребовал прекратить строительство АЭС в Бушере. Объяснения, что здесь нет оснований для размена и новая технология нужна американцам не менее, чем нам, не помогало. Пришлось послать их, туда…
Тогда же была принята резолюция Генеральной конференции МАГАТЭ GC (44)/RES/21, и под этот замысел был учреждён международный проект ИНПРО — по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам. С этой инициативой я выступил на Генеральной конференции в 2000 году и 14 стран были готовы присоединиться к конкретным действиям по созданию опытного энергетического комплекса с замыканием ядерного топливного цикла. С моим уходом с государственной службы и работы по развитию новой технологической платформы у нас замерли и ИНПРО переориентировали с практической деятельности на критериальный подход. Потеряны были 10 лет, пока не разобравшийся в перспективах С. В. Кириенко не дал мощный старт работам по ФЦП, и в 2013 году не начались работы по ОДЭК (опытно-демонстрационный комплекс, включающий производство нового оптимального для РБН смешанного уран-плутониевого топлива — СНУП, ЭБ на быстрых нейтронах БРЕСТ и модуль переработки ОЯТ).
Этот курс сегодня уверенно поддерживает Алексей Евгеньевич Лихачёв. Без личной вовлечённости гендиректора Росатома мы не вышли бы на нынешний темп — ни по финансированию ОДЭК, ни по срокам ввода объектов в Северске. Лихачёв сам приезжает на площадку, лично участвует в ключевых событиях — от пуска стенда главного циркуляционного насоса до ввода в опытно-промышленную эксплуатацию модуля фабрикации СНУП- топлива. Его публичная позиция — что внедрение достижений «Прорыва» существенно расширит возможности использования атомной энергетики в мире — подкреплена конкретными ресурсами и принятыми решениями. Это та административная и политическая поддержка первого лица отрасли, без которой проект такого масштаба и горизонта в принципе нереализуем.
«Прорыв» — национальное воплощение этой идеологии. Концепция замыкания ядерного топливного цикла на быстрых нейтронах разработана и доказана теоретически уже давно. В её основе — идеи Энрико Ферми, высказанные ещё в 1944 году: в реакторе на быстрых нейтронах за счёт их избытка может происходить наработка горючего в большем количестве, чем сжигается. Чтобы это проверить, в 1953 году Уолтер Зинн на исследовательском реакторе EBR‑1 в Айдахо экспериментально показал, что расширенное воспроизводство делящихся материалов возможно. С тех пор прошло три четверти века. Инженеры с реализацией не торопились — мешали и достаточные запасы относительно дешёвого урана, и стагнация всей атомной отрасли, и та самая радиофобия. Мы в «Прорыве» решаем практическую задачу: довести идею замыкания до промышленного воплощения и доказать её экономическую конкурентоспособность.
— Что именно решает замыкание цикла? Какие конкретные проблемы?
— Их пять, и каждая из них критическая.
Первая — эффективность использования сырья. В сегодняшнем открытом цикле мы используем в качестве топлива только изотоп уран‑235, а его в природной смеси — всего 0,7%. Остальные 99,3% — уран‑238 — сжигаются в реакторе только косвенно, в небольшом количестве, как побочный эффект. По сути, мы выбрасываем на хвостах обогащения 99% сырья. Если ядерная энергетика останется в нынешнем масштабе — ну, до конца века уранового сырья хватит, не страшно. Но если мы хотим вернуться к темпам развития конца восьмидесятых, дефицит урана — а с ним и резкий рост его цены — неизбежен уже во второй половине нашего столетия. В замкнутом цикле уран‑238 вовлекается в работу, потому что в реакторе на быстрых нейтронах он превращается в плутоний‑239 — превосходное делящееся топливо. Это многократно расширяет ресурсную базу.
Насколько многократно — давайте посчитаем. Разведанные запасы урана в мире — порядка 6 миллионов тонн. В открытом цикле их хватит на 70−100 лет работы атомной энергетики в нынешнем масштабе. В замкнутом — это уже не сто лет, а тысячелетия. Если же учесть «хвосты» обогащения, накопленные за десятилетия (одних только ОГФУ — обеднённого гексафторида урана — в мире несколько миллионов тонн), и уран в морской воде, который при умеренном росте цен становится извлекаемым, мы говорим уже об источнике энергии, сопоставимом по обеспеченности с солнечной — на горизонте десятков тысяч лет. Вот ради этого, собственно, и стоит работать.
Вторая проблема — отходы. Сегодня обращение с отработавшим ядерным топливом — так называемая «отложенная проблема». Её называют так уже полвека, и за это время в мире накопилось примерно 320 тысяч тонн ОЯТ. Большая часть — в пристанционных бассейнах выдержки, остальное — в централизованных хранилищах. Захоронений геологического типа в мире пока нет. Эта «отложенная проблема» постепенно превращается в проблему с неопределённым горизонтом решения. «Прорыв» решает её принципиально иначе: после переработки ОЯТ — в том числе и того, что облучалось в тепловых реакторах, — выделенные ядерные материалы возвращаются в цикл, в новое топливо.
И тут самое важное. Замыкание на базе быстрых реакторов снижает потенциал биологической опасности отходов на несколько порядков. За счёт чего? За счёт трансмутации — «дожигания» в реакторе на быстрых нейтронах долгоживущих изотопов, тех самых минорных актинидов: америция, нептуния. То, что сейчас лежит мёртвым грузом тысячи и десятки тысяч лет, в быстром спектре делится с выделением энергии. На выходе мы получаем то, что называется радиационно-эквивалентным обращением с отходами: в землю через сравнительно короткое время возвращаются материалы с той же радиоактивностью, что у природного уранового сырья, добытого из той же земли.
Радиоэкологи нашего проекта — и это работа, удостоенная специального приза председателя Наблюдательного совета Росатома за 2020 год, который Сергей Кириенко вручил команде на церемонии «Человек года Росатома», — доказали следующее: если к 2100 году быстрые реакторы полностью заменят тепловые, то равновесие пожизненных радиационных рисков для здоровья человека (фактически — рисков онкозаболеваний) с природным фоном будет достигнуто уже в пределах сотни лет, а не десятков тысячелетий, как при открытом цикле.
Третья проблема — нераспространение ядерного оружия. Здесь у нас широкая публика часто путается. Никогда ни одна страна в мире не шла к созданию бомбы через гражданскую атомную энергетику — есть гораздо более короткие пути, и они хорошо известны специалистам. Но в режиме нераспространения есть болевая точка: технологии обогащения. Чем сегодня обеспокоено международное сообщество в отношении Ирана? До какого процента он обогащает уран. А реакторам на быстрых нейтронах обогащённый уран не нужен в принципе — они работают на смеси обеднённого урана и плутония. Отказ от обогащения как массовой технологии вообще выводит ядерную энергетику на периферию контура нераспространения. Это огромный системный плюс.
Ядерная энергетика достаточно безопасна уже и сегодня. Это доказали и наиболее тяжёлые аварии, которые с ней произошли. Для новых АЭС обоснование безопасности осуществляется вероятностным анализом. Современные нормы требуют, чтобы вероятность аварии не превышала 10-5-10-6 событий на реактор в год. Это означает, что вероятность критического происшествия составляет не более одного случая на 100 000- 1 000 000 лет работы одного энергоблока. А ресурс работы реактора существенно ниже, в пределах 100 лет. В проекте «Прорыв» мы поставили задачу обеспечения безопасности не на вероятностном, а на детерминистическом уровне: полностью исключить возможность аварий, которые требуют эвакуации, а тем более отселения населения. И это решение четвёртой проблемы.
Наиболее трудной представляется пятая проблема — конкурентоспособности ядерной энергетики. Особенно сегодня, когда быстрыми темпами нарастает стоимость материалов и оборудования. Будем решать и её, примерно с 5−6 серийного ПЭК (промышленного энергокомплекса).
— Главный аргумент оппонентов — экономика. Замыкание считается слишком дорогим. Что вы на это отвечаете?
— Это самая сложная из проблем, которые приходится решать, да. И она осложнена ещё и тем, что даже среди некоторых специалистов укоренилось представление: реакторы на быстрых нейтронах в принципе не могут конкурировать по стоимости киловатт-часа с тепловыми, поэтому для них нужно искать какие‑то другие применения — наработку топлива для тепловых, трансмутацию и тому подобное. Это всё, на мой взгляд, от лукавого.
Наработать топливо для тепловых на быстрых, конечно, можно, но тогда тепловые блоки нужно серьёзно переделывать. И все накопившиеся проблемы останутся. Это плохая идея. Что касается трансмутации актинидов — да, быстрые реакторы это умеют, но эту задачу можно решать и на ускорителях, и на термоядерных источниках нейтронов. Это не уникальная функция.
Поэтому мы сосредоточились на главном — на доказательстве теоремы существования экономически конкурентоспособного быстрого реактора. У нас просчитана экономика, и у нас есть команда экономистов, которая отслеживает все этапы. Сам ОДЭК — это опытно-демонстрационный комплекс, он не будет тиражироваться, и для него нет задачи окупаемости ни НИОКР, ни КВЛ. Но за счёт производства электроэнергии 300-мегаваттным блоком БРЕСТ-ОД‑300 и продажи её в сеть он должен компенсировать собственные эксплуатационные затраты, вместе со всем замкнутым циклом на площадке. Это разумная задача для опытного блока.
А вот серийные промышленные энергокомплексы — ПЭК — это уже совершенно другая экономика, положительная. И ключевые причины этого — в самой конструкции реактора со свинцовым теплоносителем.
— Срок службы — ещё один аргумент в спорах. У ВВЭР‑1200 он сегодня 60 лет с возможностью продления. А у быстрых реакторов?
— В принципе не ограничен: нет таких элементов, как например, корпус ВВЭРа, которые считаются незаменяемыми. И это интересная, поучительная история.
Вспомните: первые промышленные реакторы для наработки плутония и трития проектировались на 10 лет ресурса. А закрылись когда? Через три ресурса — то есть через тридцать лет. Срок службы первых энергетических реакторов был 30 лет — потому что не было известно, как поведут себя материалы за пределами этого периода. Можно было только моделировать, рассчитывать, а потом смотреть фактически. Сейчас выясняется, что не 30 и не 40, а уже 60. В России для корпусов ВВЭР созданы материалы со 100‑летним прогнозным ресурсом. Я думаю, и на этом дело не остановится.
У нас разработка БН‑1200М и БР‑1200 ведётся с первичным горизонтом эксплуатации 60 лет. Сегодня мы уже умеем достаточно надёжно прогнозировать работоспособность материалов, твэлов и внутрикорпусных элементов на такой срок. Есть некоторые вопросы по парогенераторам и насосам — но это всё заменяемые элементы. Ресурс ограничивают только трудносменные узлы — для БРЕСТа это металлобетонный корпус, но даже его теоретически можно заменить. Так что 60 лет — это первоначальная оценка с перспективой увеличения.
И вообще, понимаете, в первых реакторах в мире, которые поддерживаются скорее как музейные экспонаты, доказано главное: работоспособность корневых элементов обеспечивается практически бесконечно — либо за счёт продления, либо за счёт замены. Сейчас людям меняют сердце — насос для перекачки крови, не говоря уже о суставах. С реакторами та же логика.
— И последний вопрос. «Прорыв» — это ведь не только локальная задача для России. Какое значение он имеет в глобальном контексте?
— Глобальное. И прямо отсылающее нас к тому, с чего вы начали разговор, — к тому, какие выводы мы делаем из сорокалетнего опыта после Чернобыля.
Авария показала, что атомная энергетика не может развиваться вслепую, как наращивание масштаба ради масштаба. Она должна быть безопасной по конструкции, а не по инструкциям. Должна реализовывать весь энергетический потенциал уранового сырья, замыкать свой цикл, не оставляя нерешаемых проблем потомкам. Должна быть защищённой от нераспространения по самой архитектуре, а не только режимом гарантий. И должна возвращать в недра ровно ту радиоактивность, что из них взяла, в том же состоянии. Будет бессмысленной, если не станет конкурентоспособной. Это и есть содержание принципов IV поколения, и это ровно то, что мы реализуем в «Прорыве».
Если эта работа будет доведена до промышленного результата — а она будет доведена, в этом я не сомневаюсь, — у человечества появится практически неиссякаемый источник энергии. Не на сто лет, как сейчас, а на тысячелетия. За это время и реальный коммерческий термояд подтянется. Новая технологическая платформа ЯЭ — источник чистый, безопасный, конкурентоспособный экономически и укрепляющий режим нераспространения. А значит — основа для устойчивого энергетического будущего планеты, ровно в том смысле, в каком эту цель сформулировал Президент России на Саммите тысячелетия двадцать пять лет назад.
Это, если хотите, и есть наш технологический ответ Чернобылю. Не забыть, не вытеснить, а извлечь полный профессиональный и человеческий урок — и пройти дальше.
Когда в 2028 году БРЕСТ-ОД‑300 даст первые киловатт-часы в сеть, а к 2034‑му за ним пойдут промышленные ПЭКи, мы увидим начало этой новой эпохи своими глазами. Я очень рассчитываю до этого момента дожить и поработать.
Беседовал Андрей Резниченко
