Файл: Петросьянц А.М. Атомная энергетика зарубежных стран. США, Канада, Великобритания, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Швейцария, Япония.pdf

5. АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ФРАНЦИИ

Франция является одной их тех высокоразвитых стран, которая внесла большой вклад в развитие мировой науки, техники и культуры. Это во Франции А. Беккерель открыл естественную радиоактивность урана. Это во Франции М. Склодовская и II. Кюри открыли радиоактивные эле­ менты. Это во Франции Ирен и Фредерик Жолио-Кюри обнаружили искусственную ^-радиоактивность. Француз­ скиеученые на подступах к овладению атомной энергией многое сделали для исследования внутриядерных про­ цессов и позднее для создания атомных электростанций. Прерванные во время второй мировой войны работы в области атомной энергии были вновь возобновлены после освобождения Франции.

Для Франции характерно высокое потребление элек­ троэнергии, которое удваивается каждые 10 лет. Так, выработка электроэнергии в 1961 г. составила

76,6 млрд, квт-ч, а в 1971 г.—147,4 млрд, квтп-ч. Топлив­ ные энергетические ресурсы Франции весьма ограничены, гидроэнергетические ресурсы практически исчерпаны, угольные месторождения истощены, а возможная шахтная разработка нерентабельна из-за высоких производствен­ ных расходов. Все попытки найти нефть пока что не увен­ чались успехом, а обнаруженные запасы природного газа весьма невелики.

Уже в 1950 г. 30% энергетических потребностей Франции покрывалось за счет импортных поставок, доля которых все возрастает: в 1968 г.—60%, а в 1975 г., по предположению, она достигнет 75%.

В этой обстановке использование атомной энергии для получения электрической приобретает для Франции важ­ ное значение, тем более, что она контролирует до 10% мировых запасов природного урана.

Как и в Великобритании, во Франции осуществление программы ндерной энергетики началось в 50-х годах

119

физике твердого тела, нейтронной физике, а также иссле­ дования в области реакторостроения, электроники, ядерного топлива и биологии.

Здесь создан ряд отделов, оснащенных новейшим обо­ рудованием и приборами: отдел математической физики, проводящий исследования в области теории ядерной физики, распределения нейтронного потока в тепловых реакторах; отдел критических сборок, исследующий реак­ торные решетки и изучающий возможность исполь­ зования растворов Ри239, U235 и U233 в качестве ядерного топлива. Отдел крупных экспериментальных установок проводит фундаментальные и прикладные исследования в области реакторов; отдел фундаментальных нейтронных исследований занимается определением нейтронных харак­ теристик реакторов, измерением эффективных сечений; отдел реакторов-размножителей на быстрых нейтронах проводит исследования в области быстрых реакторов; отдел механических и термических исследований изучает вопросы охлаждения реакторов и разрабатывает спе­ циальные механизмы по их обслуживанию. Лаборатория по исследованию облученного топлива изучает изменение свойств ядерного топлива при облучении.

В центре есть и другие отделы и лаборатории, разра­ батывающие вопросы защиты от радиации, химии и физи­ ки твердого тела, изучающие свойства урана и его спла­ вов, явления коррозии металлов и материалов, исполь­ зуемых в реакторной технике, электромеханические исследования.

В Сакле имеются крупные отделы циклотрона и син­ хротрона, корпускулярной оптики, судовых ядерных энергетических установок и др.

Мне приходилось не раз бывать в Сакле, особенно в то время, когда решался вопрос о совместных исследованиях советских и французских ученых на крупнейшем в Европе Серпуховском ускорителе протонов.

Комиссариат по атомной энергии Франция обратился в Государственный комитет по использованию атомной энергии СССР с предложением провести совместные работы на советском ускорителе в Серпухове с использованием крупнейшей в Европе шестикубовой жидководородной камеры «Мирабель». Эту камеру спроектировали и изгото­

121

и металлургические исследования образцов твэлов, облу­ ченных в реакторах.

В 1956 г. на юго-востоке Франции у истоков реки Драк в Гренобле начали создавать еще один центр ядерных исследований. В настоящее время там имеются два реак­ тора — «MELUSINE» и «SILOE», критическая сборка «SILOETTE», десять злектростатических генераторов, а также радиохимическая установка с защитной камерой для работ с облученным топливом. В центре находятся такие лаборатории, как лаборатория физики твердого тела, физико-химическая, ядерного магнитного резонанса, нейтронной дифракции, радиоактивных изотопов, метал­ лургическая, радиационной химии, электроники, тепло­ передачи, радиологии; ядерной физики, химии, управ­ ляемого термоядерного синтеза.

Открытие центра ядерных исследований в Кадараше (в 65 км от Марселя) состоялось в 1963 г. Основная задача этого центра — создание прототипов реакторов для ЛВС и судовых ядерноэнергетнческих установок. Первосте­ пенное значение придается проблеме создания реактора на быстрых нейтронах и плутониевом топливе.

В Кадараше работают над созданием судовых ядер­ ных энергетических установок. Исследуются тиэлы, раз­ рабатываются опытные образцы твэлов для действующих

лов и т. д.

В центре ведутся работы по получению чистых соеди­ нений бериллия, по дезактивации высокоактивных жид­ ких отходов, регенерации радиоактивных отходов, но применению радиоактивных изотопов в сельском хозяй­ стве и т. д.

В центре установлен ряд исследовательских и опытных реакторов и критических сборок. «RAPSOD1E»— опыт­ ный реактор на быстрых нейтронах мощностью 24 Мет. В качестве ядерного топлива используется двуокись ура­ на и двуокись плутония. Обогащение топлива достигает 60%, загрузка топлива 0,233 т. В качестве теплоносителя применяется жидкометаллический натрий, температура которого на входе и выходе из реактора равна соответ­ ственно 410 и 500° С.

Результаты работы реактора «HAPSOD1E» оказались настолько удачными, что французские специалисты, уве­ ровав в жидкий натрий как наиболее удачный теплоно­

123

ситель для реакторов на быстрых нейтронах, приняли решение построить крупный прототип опытно-промыш­ ленной АЭС электрической мощностью 250 Мет. Там же, в Кадараше, работают: критическая сборка «МАSURCA» на быстрых нейтронах, реактор «IIARMONIE» мощностью 2 кет для проведения нейтронных экспери­ ментов; «PEGASE»— реактор погружного типа мощно­ стью 35 Mem-, «PEGGY»— модель реактора «PEGASE» мощностью менее 1 квт\ «ASUR» — макет прототипа реак­ тора для судовой ядерной энергетической установки; «РАТ»— наземный прототип реактора для судовой ядер­ ной энергетической установки; «САВШ»— реактор для изучения надежности и безопасности водо-водяных реак­ торов; «CESAR» и «MARJUS»— критические сборки нуле­ вой мощности для исследований решеток. В Кадараше имеются ускорители Ван-де-Граафа и Кокрофта — Уол­ тона на 300 кзв.

С делегацией советских специалистов я впервые посе­ тил центр в Кадараше в июне 1972 г. и познакомился там с результатами работы реактора «RAPSODIE», эксплуати­ рующегося с 1967 г.

Рассказывая советским специалистам о структуре центра и его возможностях, директор Кадараша отметил, что центр проводит довольно успешные исследования по физике быстрых реакторов. Так, досконально изучен вопрос взаимодействия воды с натриевым теплоносителем. Кстати, основным видом жидкометаллического тепло­ носителя, над которым работают в Кадараше, является натрий. Тем не менее, там не отказываются от исследо­ ваний других видов теплоносителей, проводимых другими центрами. По указанию КАЭ, Кадараш, например, сотруд­ ничает с научными центрами ФРГ по исследованию гелия. На опытном реакторе «RAPSODIE» было облучено более 10 000 твэлов, что дало возможность подготовить твэлы для крупного реактора «PIIEN1X». IIa «RAPSODIE»

достигнута хорошая глубина выгорания ядерного топлива (11%), но, как считают французские специалисты, это еще не является пределом.

В Кадараше имеется сравнительно небольшое кон­ структорское бюро, которое осуществляет разработку концепций и составление эскизных проектов АЭС с реак­ торами на быстрых нейтронах.

Перечисленные научные центры, а также другие лабо­ ратории и базы позволяют КАЭ обеспечить проведение

124

Всего комплекса работ по атомной энергетике на самом высоком научно-техническом уровне.

Франция вступила на путь освоения и практического использования атомной энергии несколько позже других стран, поэтому ей пришлось вести работы по поиску месторождений урана, создавать научные центры как базу для освоения атомной энергии вообще и атомной энергетики в частности.

В первый период развития французской атомной энер­ гетики (1952—1957 гг.) было принято решение о сооруже­ нии АЭС, работающих на природном уране с газовым (С02) охлаждением. Такие реакторы были выгодны тем, что наряду с электроэнергией они производили плутоний, необходимый для осуществления военной программы.

Иначе говоря, это был как бы путь английской атом­ ной энергетики, но с французским «акцентом», т. е. с тех­ ническими решениями, разработанными французскими специалистами для французских газоохлаждаемых реакторов.

Главной предпосылкой использования газо-графитовых реакторов было наличие во Франции значительных соб­ ственных природных месторождений урана и отсутствие обогатительных газодиффузионных заводов (они появи­ лись во Франции позднее).

Строительство реакторов на обогащенном уране при­ вело бы французскую промышленность к зависимости от поставок обогащенного урана из США. Использование же природного урана освобождало ее от такой зависи­ мости.

Строительство нерпой АЭС с газо-графитовым реакто­ ром С-1 было начато в Маркуле на юге Франции (недалеко

а в сентябре 1956 г. вышла на мощность (табл. 5.1). Следующий период развития французской атомной

энергетики охватывает 1957—1961 гг. Основная задача в этот период — теоретические исследования и разработка различных типов реакторов для производства электро­ энергии. И эти годы построено около 15 эксперименталь­ ных реакторов, на которых изучались возможности созда­ ния реакторов на тяжелой воде и реакторов-размно­ жителей.

125