Файл: Петросьянц А.М. Атомная энергетика зарубежных стран. США, Канада, Великобритания, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Швейцария, Япония.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 09.04.2024
Просмотров: 213
Скачиваний: 0
В области атомной энергетики УАЗ ведет, как мы видим, работы по эксплуатации существующих типов реакторов первого поколения (MK-I), по совершенствова нию их и переходу к реакторам типа AGR (iMK-11). УАЗ осуществляет переход и к более совершенным тепловым реакторам типа SGHWR и HTR, поощряет и проводит работу по созданию и эксплуатации реакторов-размно жителей на быстрых нейтронах типа 1JFR и PFR.
Курс, взятый руководящими научными кругами УАЗ в ранний период на создание и внедрение в английскую промышленность атомных электростанций с газоохла ждаемыми реакторами, не случаен. Английские ученые хотели решить сразу две задачи: получать в достаточном количестве плутоний (для военных целей) и одновременно электрическую энергию.
Для этих целей принятый в то время в Келикобритании тип газоохлаждаемого реактора с графитовым замед лителем и ядерным топливом в виде природного урана подходил как нельзя лучше.
Реакторы с газовым охлаждением и графитовым замед лителем сравнительно просты, с недорогим топливным циклом, используют природный уран без дополнитель ного обогащения. Скорость получения плутония в них достаточно высока (значительно больше, чем в водо-водя- пых реакторах). Так, в реакторе электрической мощностью 1000 Мет в год можно получить 500—600 кг плутония вместо 300 кг в реакторах, охлаждаемых обычной водой. Однако сооружение этих реакторов требует высоких капитальных затрат, что в настоящее время делает их недостаточно конкурентоспособными.
Но фактор получения большого количества плутония для военных целей терял свою привлекательность, когда дело шло к прямой конкуренции атомных электростанций с обычными тепловыми, работающими на органических видах топлива.
Переход на более совершенные типы реакторов для
АЗС — это |
естественный процесс. На внешнем рынке |
|
появились |
более совершенные |
конструкции реакторов, |
с которыми газоохлаждаемым |
реакторам конкурировать |
|
стало значительно сложнее. |
11озтому создание тяжело |
|
водного реактора типа SGHVVR с замедлителем — тяже |
лой водой и теплоносителем — обычной водой является, несомненно, шагом вперед для английской атомной энергетики. Тяжелая вода — один из лучших видов замед
1 1 2
лителей быстрых нейтронов, при котором бесполезные потери их сводятся к минимуму. Но физическим данным реакторы с тяжеловодным замедлителем и теплоносителем являются наилучшими.
В тяжеловодных реакторах можно использовать не только природный, но и слабообогащенный уран, а также торий, что делает возможным решение проблемы топлив ных уран-ториевых ресурсов. Однако высокая стоимость тяжелой воды, а также большое количество ее, необходи мое для заливки в реактор, резко ограничивают примене ние реакторов такого типа. Во всяком случае, в мировой практике эти реакторы такого широкого распространения (кроме Канады), как реакторы водо-водяного типа, не получили.
Очевидно, указанные причины и привели к тому, что в Великобритании не приняли еще достаточно четкой программы по развитию национальной атомной энергетики. В качестве дополнительных препятствий послужили неприятности, выявившиеся в результате длительной эксплуатации магноксовых газоохлаждаемых реакторов
MK-I.
Установлено, что в среде горячего углекислого газа узлы реакторов, изготовляемые из мягкой стали, подвер гаются коррозии. Причем эти коррозионные явления настолько сильны, что приводят даже к опасному раз рушению стали. Коррозия стальных компонентов внутри реакторов иод воздействием горячей двуокиси углерода, как показали данные, намного превышает расчет ную.
После проведения необходимых ремонтно-восстанови тельных работ и соответствующих исследований УАЭ вынуждено было дать указание снизить температуру
выходящего из реакторов газа |
до 3(Ю° С и, |
следователь |
но, уменьшить выработку электрической энергии. |
||
12 мая 1972 г. состоялся |
официальный |
пуск вось |
мого и последнего из числа эксплуатируемых магноксо вых реакторов (типа MK-I) в Уилфе. И заявлении, сделан ном главным подрядчиком АЭС консорциума HNDC, было указано, что АЭС в Уилфе не будет работать на полной мощности и проектных температурах из-за выявившейся
сильной коррозии узлов реактора в среде |
горячего угле |
|
кислого газа *. Эксплуатацию |
АЭС было |
решено начать |
* А]>|)1. Atomics, 1472, No. К(>7, |
р. 4. |
|
8 - 0 1 3 7 |
ИЗ |
При температуре на 50° G ниже проектной. В этих усло виях электрическая мощность АЭС составит 900 Мет, что примерно на 20% ниже проектной. Это обстоятельство не могло не вызвать недоверия к газоохлаждаемым реак торам, в том числе и к усовершенствованным реакторам типа AGR.
В конце 1970 г. правительством Великобритании была создана специальная комиссия под руководством II. Винтера, в которую вошли руководители ЦЭУ и УАЭ для определения новой стратегии развития атомной энер гетики в Англии.
Эта комиссия, по сообщениям печати, представила доклад, в котором изложила основное направление раз вития атомной энергетики.
Предложения комиссии свелись к следующему. Все усилия должны быть сосредоточены на создании реак торов на быстрых нейтронах. Завершить строительство пяти атомных электростанций с реакторами с газовым охлаждением, находящихся в стадии строительства, и в последующем прекратить сооружение уран-графитовых реакторов с углекислым газом в качестве теплоносителя; перейти к строительству атомных энергетических реакто ров с водой под давлением или кипящих. В более долго срочной перспективе провести технические изыскания для отработки методов создания высокотемпературных реакто ров на быстрых нейтронах также с гелиевым теплоноси телем.
Эти предложения комиссии явились тяжелым ударом для всей системы ядерной промышленности Англии и мно гих компаний, вложивших большие капиталы в реакторы с газовым охлаждением. Считают, что на эту программу затрачено 1500 млн. фунтов стерлингов.
Принятие такого решения можно расценивать как капитуляцию газо-графитового направления в реакторостроении. Оно не могло не встревожить техническую общественность Великобритании, так как начиная с после военного периода английские научные и промышленные круги все свои усилия и средства направляли на развитие именно этого типа реакторов.
Решения комиссии были выработаны не сразу, а после 13-месячного изучения всей проблемы. По последним сообщениям печати, комиссия внесла некоторые изменения
в |
свои первоначальные |
предложения. Она отказалась |
от |
рекомендации перейти |
на сооружение водо-водяных |
114
реакторов. 11а ото решение, вероятно, повлияли, во-пер вых, соображения престижного характера, а во-вторых, необходимость сложной перестройки промышленности, нанятой производством всех видов реакторного оборудо вания для газоохлаждаемых систем.
Это решение, с нашей точки зрения, вполне законо мерно, ибо нельзя сбрасывать со счетов огромные усилия и огромный опыт, накопленный английской промышлен ностью при создании АЭС с газовым теплоносителем.
Комиссия также рекомендовала отказаться от даль нейшей разработки реакторов на тяжелой воде, считая, что на это понадобятся большие затраты и, кроме того,
отсутствие перспектив |
на |
использование |
внутри |
страны. |
также |
создание специальной |
|
Эти предложения, а |
комиссии для разработки рекомендаций по развитию атомной энергетики в Соединенном Королевстве ясно показывает, что атомная энергетика Англии находится на перепутье, и ото хорошо подтверждается ходом даль нейших событий.
В 1973 г. ЦЭУ Великобритании запросило согласие правительства выдать лицензию на строительство АЭС «Сайзузлл-Б» не с реактором AGR, как планировалось ранее, а с реактором другого типа — или тяжеловодным кипящим SGI1WR, или высокотемпературным 11TR, или с реактором на обычной воде. Мощность АЭС «Сайзу- элл-Б» в любом случае должна составить 2500 Мет. Это заявление * определяет четко отрицательную позицию ЦЭУ как заказчика к газо-графитовым реакторам, в том числе и к усовершенствованным реакторам тина AGR.
В статье «Ядерная энергетика Соединенного Королев ства» ** руководитель УАЭ Дж. Хилл указывает на важ
ность принятия правильных и обоснованных |
решений |
по разработке и строительству реакторов. |
|
Он подчеркивает, что происходит процесс изучения |
|
возможной модификации усовершенствованного |
реактора |
с газовым охлаждением для оценки перспектив дальней шего развития и усовершенствования этой реакторной системы. Высокотемпературный реактор (НТВ) рассмат ривается УАЭ как дальнейшее улучшение системы реак торов с газовым охлаждением. Эксплуатация реактора
*Atomics, 1973, No. 933, р. 1.
**«17юлл. МАРАТУ», 1972, кн. 14, № 0, с. 48—53.
8* 115
«Драгой» позволила приобрести ценный опыт в этой обла сти, и в настоящее время УАЭ изучает возможность дальнейшего продолжения и расширения этих работ. В программу включены исследования топлива с пироли тическим покрытием*.
УАЭ изучает также различные тины водо-водяных реакторов, как кипящих, так и с водой под давлением, а также вариант кипящего реактора с трубами давления, так называемый паропроизводящий тяжеловодный реак тор SGHVVR.
Дж. Хилл подчеркивает, что трудно предсказать харак тер разработок реакторов на тепловых нейтронах в после дующие годы.
Отсюда очевидно, что всякая научно обоснованная программа развития атомной энергетики требует своей доработки и установления определенности, и в этом смысле нельзя отрицать, что атомная энергетика Велико британии переживает ответственный момент.
Говоря о политике в области реакторостроения, ми нистр торговли и промышленности Великобритании под черкнул, что правительство Великобритании намерено интенсифицировать строительство АЭС, насколько позво лит технический прогресс, условия окружающей среды, состояние промышленности и потребности в новых генери рующих мощностях.
В области реакторостроения правительство Англии намечает ускорить разработку реактора на быстрых ней тронах с натриевым охлаждением, который рассматри вается как основной проект в долгосрочной программе по ядерной энергетике. Кроме того, в ближайшие пять лет будет выделено 15 млн. фунтов стерлингов на разработку узлов такого реактора. Полагают, что в конце 70-х годов будет заказана первая промышленная АЭС с реактором на быстрых нейтронах, а в 80-х годах заказы на такие станции будут превышать число заказов на АЭС с реак торами других типов.
Правительство также предполагает начать программу разработки специального проекта реактора и узлов для него, изучать возможности создания реактора SC11WB на основе сотрудничества с другими странами, получить надежные данные о безопасности реактора с обычной водой.
* Appl. Atomics, 1972, No. 1, р. 898.
116
В точение 18 месяцеп все эти исследования должны достичь такой стадии, когда можно будет размещать заказы.
Что касается структуры английской атомной промыш ленности, то предложения правительства сводятся к уси лению консолидации современной атомной промышленно сти, причем ведущую роль в научной разработке будет играть УАЗ, а фирма BNFL — в разработке и изготовле нии ядерного топлива. Английская атомная промышлен ность должна иметь достаточную техническую поддержку, чтобы участвовать в международных,особенно европейских, проектах по атомной промышленности, а также принятии решений относительно заказа новых АЗС в ближайшие 18 месяцев *.
Зто заявление министра Великобритании как бы подтверждает выводы комиссии Винтера. Кроме того, министром было заявлено об организации Совета по ядерной энергетике в качестве координирующего и контроли рующего органа. Одной из особо важных рекомендаций комиссии Винтера следует считать предлагаемую ею реорганизацию промышленности, занятой сооружением АЭС. Для концентрации сил и средств предполагается объединение двух английских консорциумов «Врнтиш нуклеар дизай знд коистракшн» и «Нуклеар пауэр групп».
Английские руководящие деятели, в том числе и УАЗ, считают ранее действовавшую концепцию о необходимости иметь четыре или пять отдельных проектных и строи тельных организаций в Соединенном Королевстве ошибоч ной. Эта концепция привела к слишком большому коли честву различных конструкций, затруднений, а также к задержке строительства и значительному увеличению строительных расходов **.
Английское реакторостроение пострадало от раздроб ленности и вытекающей из этого неравномерности загруз ки заказами отдельных компаний, фирм, а также от изме нений в программах строительства АЗС.
В марте 1973 г. министр торговли и промышленности Соединенного Королевства II. Уолкер сделал новое заяв ление в Палате общин но поводу реорганизации ядерной промышленности. Проведенные широкие консультации, отметил он, подтвердили, что в стране должна существо
* Appl. Atomics, 1072, No. 880, р. I 2.
** «1>юлл. МАГЛТО», 1072, кп. 14, .V; 0, с. 48.
117