Наш собеседник сегодня - профессор, начальник отделения кольцевого ускорителя Института физики высоких энергий Ю.М. Адо (см.). Но на сей раз разговор пошел о вещах, казалось бы, далеких от проблем от экспериментальной физики частиц на ускорителях... 

 

— Юрий Михайлович, почему Вы начали уделять столь большое внимание вопросам повышения безопасности атомных электростанций, ведь эта тема далека от профиля ИФВЭ?

[показать]— В науке есть вопросы, которые волей-неволей затрагивают интересы всех и каждого. Такова и проблема АЭС. С одной стороны, работа АЭС действительно связана с риском экологически опасных ситуаций различных степеней тяжести. Известны крупные аварии на АЭС с выбросом радиоактивности в атмосферу в Англии в 1957 году, в США в 1961 и в 1979 годах, катастрофическая авария на Чернобыльской АЭС под Киевом в апреле 1986 года. Вполне понятно, что всё чаще высказываются мнения о том, что надо отказаться от строительства и эксплуатации АЭС. С другой стороны, такой подход к проблеме нельзя считать конструктивным. В условиях, когда до сих пор не найдены обоснованные предложения для адекватной замены атомных станций на какие-либо другие виды источников энергии, надо говорить не о закрытии АЭС, а об их существенном усовершенствовании — с исключением причин случайного разгона ядерных реакторов. Рецепт для этого есть.

 

— В чем состоит суть Вашего предложения, с которым Вы выступили на научно - техническом совете ИФВЭ?

— Первопричина известных крупных аварий на АЭС состоит в том, что во всех действующих АЭС используется работа ядерных реакторов в режиме критичности.

Сбой систем управления и защиты или ошибки операторов могут привести (и, увы, приводят, как показал Чернобыль) к выходу из-под контроля цепной реакции деления ядерного топлива и быстрому её развитию с мгновенным выделением большого количества тепловой энергии, достаточного для взрыва котла реактора.

Между тем есть способ (его называют «электроядерным»), связанный с переводом ядерного реактора в подкритическое состояние, при котором цепная реакция самопроизвольно идти не может. А номинальная мощность реактора при этом может быть восстановлена за счет дополнительного облучения активной зоны реактора мощным потоком нейтронов от внешнего источника.

 

— И что может быть источником дополнительных нейтронов? Есть ли подходящее технические решения?

Нужные интенсивные нейтронные потоки вполне могут быть получены при использовании сильноточных ускорителей протонов, дейтонов или других, более тяжелых, заряженных частиц. Расчеты показывают, что, например, протонный пучок из ускорителя с энергией около 400 МэВ и со средним током около 100 миллиампер, «бомбардируя» мишень из урана или свинца, вполне может обеспечить требуемый нейтронный поток. Создание же таких ускорителей в настоящее время не представляет собой неразрешимой задачи. Можно использовать, например, опыт ИФВЭ в создании достаточно компактных ускорителей ионов с применением высокочастотной квадрупольной фокусировки, получивший мировое признание и распространение.

Важно отметить, что в данном случае решение задачи ищется как бы на стыке двух проблем, двух технологий  - ускорительной и реакторной, а такие решения, как известно из истории науки, весьма плодотворны.

 

— А какова может быть стоимость осуществления такого проекта и, самое главное, где взять деньги для него?

— Оценки показывают, что после оснащения ускорительной установкой удорожание электроэнергии, вырабатываемой АЭС, составит 10-15 процентов. Это не такая уж большая плата за практическое исключение аварий катастрофического масштаба. Для некоторых возможных вариантов ускорительной установки её стоимость можно оценить минимально в 150 миллионов долларов США. Хотя предлагаемая реконструкция АЭС - дело непростое, представляется, что в это дело стоит вкладывать и силы, и средства.

Где взять деньги? Трудный вопрос, но, например, есть сведения, что США могут вложить около полумиллиарда долларов в программу трансмутации плутония и в другие конверсионные программы в России. Предлагаемая проблема вполне может быть вписана в одну из этих программ целевым финансированием  - была бы проявлена заинтересованность теми лицами и организациями, которые ответственны за безопасность АЭС. А это дело не частное, а общегосударственное.

 

— Некоторые специалисты предлагают для повышения экономичности и безопасности АЭС использовать в реакторах не уран, а торий. Даст ли это ожидаемый эффект?

— Тория в земной коре больше, чем урана, и это тоже привлекает внимание. Использование ториевого цикла в реакторах, возможно, будет обладать рядом преимуществ, прежде всего из-за исключения образования плутония. Но это не означает, что ториевый цикл свободен от образования других вредных и опасных изотопов. Нужны исследования. Практика же такова, что действующих ториевых реакторов в мире пока нет, в отличие от урановых. В то же время оценки показывают, что в системе «подкритический реактор  - ускоритель» возможно будет использовать необогащенный уран-238, что снимет проблему дороговизны ядерного топлива. А о решении проблемы опасности уже сказано выше.

Беседу провел Геннадий ДЕРНОВОЙ

Опубликовано: газета «Ускоритель» — 15 января 1994 г.

Реплика из сего дня:

Увы, дело не только в деньгах, которых тогда катастрофически не хватало. Несколько позже группы Адо в ИФВЭ за проблему "электроядра"взялся нобелевский лауреат по физике, бывший директор ЦЕРНа Карло Руббиа. Но технические вопросы создания ускорителя непрерывного режима оказались слишком сложными и для физиков ЦЕРНа...