В Москве в павильоне «Атом» на ВДНХ прошла очередная сессия Клуба экспертов Росатома. О текущей ситуации и перспективах на рынке технологий поколения IV в России и мире рассказали Георгий Тихомиров, профессор, заместитель директора Института ядерной физики и технологий НИЯУ МИФИ, и Александр Павлюк, директор департамента по новым ядерным продуктам АО «ТВЭЛ» (Топливная компания Росатома).

«Если первые три поколения — это поколения именно реакторов, то четвертое поколение предусматривает уже переход к энергетической системе», — отметил Александр Павлюк.

В начале этого века были сформулированы такие требования к четвертому поколению: реактор должен тратить поменьше природных ресурсов, необходимо минимизировать количество радиоактивных отходов, решить проблему ОЯТ, вернув продукты переработки обратно в атомную энергетику для дальнейшего использования, также обеспечить максимально возможную безопасность эксплуатации АЭС.

«97% отработавшего ядерного топлива можно пустить обратно в топливный цикл. 2,5% — это высокоактивные отходы, и совсем небольшая их доля — это минорные актиниды, которые будет распадаться десятки тысяч лет и требуют глубинного захоронения при выделении, что создает ограничения для развития атомной энергетики. Входя в следующее поколение, мы должны решить все эти проблемы, чтобы добиться и экологической, и экономической, и социальной приемлемости атомной энергетики в соответствии с требованиями устойчивого развития», — пояснил представитель «ТВЭЛ».

Сегодня эти задачи в полной мере решаются в России в рамках проекта «Прорыв». Реализация этого проекта с реактором на быстрых нейтронах и пристанционным ядерным топливным циклом очень важна для понимания всего направления реакторных систем четвертого поколения, считает Георгий Тихомиров.

По словам Александра Павлюка, основное отличие проекта «Прорыв», в рамках которого сейчас в Северске Томской области создается Опытно-демонстрационный энергетический комплекс с реактором БРЕСТ-ОД-300, заключается в том, что этот комплекс, кроме начальной загрузки топлива, ядерные материалы для которой извлекаются из ОЯТ традиционных тепловых реакторов, будет дальше нарабатывать топливо для себя сам. Уже в конце этого года на площадке планируется запустить модуль фабрикации-рефабрикации топлива, на котором будет произведено топливо для реактора БРЕСТ.

Рассуждая о поколениях реакторных систем, Георгий Тихомиров отметил, что к реакторам первого поколения можно отнести прототипы, которые появлялись после начала работы первой АЭС в Обнинске и до 1970-х годов. Это были экспериментальные установки, которые должны были обосновать возможность использования ядерной энергии в энергоснабжении. Их эксплуатация еще не была экономически обоснована. Начиная с 1970-х годов появилось второе поколение реакторов с массовыми сериями реакторных установок и более просчитанной экономикой. В середине семидесятых годов прошлого века в мире вводилось в эксплуатацию до 30 реакторов в год. В основном это были водо-водяные реакторы на тепловых нейтронах.

Аварии на атомных станциях в Тримайл-Айленде и Чернобыле привели к пересмотру проектов и норм безопасности атомных станций. В результате появляется третье поколение атомных реакторов, проекты которых учитывают все новые нормы. В январе 2000 года по инициативе США был создан клуб международных экспертов Generation IV («Поколение IV»), чтобы посмотреть в будущее атомной энергетики, выделить перспективные ядерные системы, обладающие присущей им внутренней безопасностью, способные расширить топливную базу атомной энергетики, решить проблемы с радиоактивными отходами и незаявленным распространением ядерных материалов. В том же году в МАГАТЭ по инициативе России был открыт проект ИНПРО — международный проект по инновационным ядерным реакторам и топливным циклам.

Авария на АЭС «Фукусима» в 2011 году способствовала еще большему совершенствованию требований к безопасности, в результате чего появилось поколение реакторов III+, которое сейчас стало основой развития современной атомной энергетики.