Александр Львович, какие реакторы кажутся вам наиболее перспективными для создания новой технологической платформы отрасли?
Прежде всего я хотел бы обратиться к терминологии. Формирование новой технологической платформы подразумевает более важные вещи, чем разработка новых типов реакторов. Предстоит понять не только то, что необходимо сделать, но и то, как это сделать наилучшим образом.
Еще Демокрит утверждал: «Суть дела не в полноте знания, а в полноте разумения». Это понятие включает и понимание, и умение. Ни того ни другого в отношении новой платформы отрасли у нас пока нет. Во-первых, нет глубокого понимания того, чтó происходит в данной системе; во‑вторых, мы не знаем точно, как ее усовершенствовать.
Приведу цитату из Фрэнсиса Бэкона, который, собственно, и ввел термин «инновация»: «Сначала восходят к аксиомам, а потом спускаются к практике». Без предварительных фундаментальных исследований, которые детально прояснили бы механизмы процессов, протекающих в разрабатываемых реакторных системах, создать новую технологическую платформу мы не сможем. К сожалению, подобные исследования сейчас не ведутся.
Но, например, по быстрым натриевым реакторам большой опыт в России накоплен — зачем еще фундаментальные исследования?
В качестве теплоносителя для реакторов типа БН предлагается чистый натрий — эта концепция принята во всем мире. Между тем использование натриевого теплоносителя связано с серьезными проблемами. И главная из них — это высокая химическая активность натрия.
При выходе из первого контура радиоактивный натрий вступает в химическую реакцию с окружающей средой, с воздухом, и потом практически вся эта активность распространяется в виде аэрозолей. Натрий горит. Я участвовал в экспертизе проекта БН‑1200, там была достаточно большая команда, человек 25. Было много критических замечаний относительно этого проекта, и больше всего — по отношению к теплоносителю. До тех пор пока не поменяют теплоноситель, ничего хорошего не получится. Это не мой вывод.
На мой взгляд, все дело в том, что натрию приходится одному решать все физико-химические проблемы теплоносителя. Он, как неполноценная семья, где ребенка воспитывает только один родитель, испытывает большие трудности. Теплоноситель должен иметь две полярные компоненты: одна отдает, а другая принимает электроны. Применительно к натриевому теплоносителю — в нем должен быть также тяжелый металл, который обладает свойством принимать на себя валентные электроны натрия и тем самым понижать химическую активность сплава в целом.
В ФЭИ в свое время предложили разбавлять натрий свинцом: если натрий выливается наружу с добавками свинца, то происходит автоматическое гашение натриевого пожара. В теплоносителе за счет свинца образуется тонкая пленочка, тормозящая переход натрия в воздушную среду и предотвращающая химическое взаимодействие. Свинец также резко повышает температуру кипения сплава — вскипание и осушение активной зоны можно подавить, тяжелую аварию — исключить. Если использовать эвтектические сплавы из полярных металлов, то они будут гораздо лучше себя вести в реакторе, обеспечат бóльшую безопасность, более эффективное использование всех возможностей двойного сплава.
Это же можно сказать и о свинцовом теплоносителе. При работе на чистом свинце возникает масса технологических трудностей. Их можно преодолеть, и сегодня их преодолевают, но какой ценой? Приходится создавать дополнительные системы поддержания заданного качества теплоносителя, что очень дорого и на этапе сооружения, и во время эксплуатации. Но если добавить в свинец, например, магний до эвтектического состава сплава, то исключаются защитные оксидные пленки на поверхности твэлов и системы их «залечивания». Такой сплав прекрасно смачивает поверхность твэлов, обеспечивая тепловой контакт с горячей поверхностью и эффективный унос тепла.
Я привел два примера, которые говорят о том, что в «быстрой» тематике далеко не все фундаментальные вопросы решены. Мы могли бы их решить, если бы время позволило и не так напряженно мы бы все это внедряли.