Владимир Каграманян: мы гнули свою линию

От редакции В институтских учебниках плутоний едва ли не с первых дней существования атомной отрасли называли будущим топливом для ядерной энергетики. В 60-70-ые годы почти все страны, планировавшие в перспективе масштабное индустриальное развитие (США, СССР, Франция, Великобритания, ФРГ, Италия, Япония и другие) имели масштабные национальные программы по развитию технологий быстрых натриевых реакторов (БН) на уран-плутониевом топливе и замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ). Однако уже в 80-90-ые годы, из-за встретившихся технических трудностей в освоении этих технологий и в новых складывающихся условиях экономической и экологической привлекательности перевода своей индустрии в развивающиеся страны Азии, перечисленные выше страны свернули свои национальные программы полностью или до уровня НИОКР. Теперь только новые лидеры индустриального развития - Китай и Индия, имеют национальные программы, включающие ввод опытно-промышленных БН. Нам приятно отметить, что несмотря на экономически очень сложный период 90-ых годов нашей стране удалось сохранить мировое лидерство в области технологий БН. В России пущен и успешно работает опытно-промышленный БН- 800, сегодня уже на полной загрузке МОКС-топливом. Находится в разработке проект промышленного БН-1200. Эти достижения открывают для нас, теперь уже в новых глобальных экономических условиях, перспективы нашего взаимовыгодного научно- технического и экономического сотрудничества в области атомной энергетики со всеми странами БРИКС и реиндустриализации экономики нашей страны. Электронное издание AtomInfo.Ru предлагает вспомнить, как в трудные 90-ые годы удалось сохранить в стране интерес к освоению технологии БН в условиях общего развала экономики страны и активного кураторства "наших" западных "партнёров" по плутониевой теме. Ранее с корресп ондентами нашего издания побеседовал Виктор Михайлович МУРОГОВ. Разговор продолжает Владимир Семёнович КАГРАМАНЯН. Пользуясь случаем, редакция AtomInfo.Ru поздравляет Виктора Михайловича и Владимира Семёновича с юбилеями - 85 лет и 75 лет. Мы желаем обоим юбилярам крепкого здоровья и научного долголетия! Владимир Каграманян.
Фото: ГНЦ РФ - ФЭИ, Сергей Стожилов. Советский задел В СССР по предложению руководителя национальной программы развития технологий БН и ЗЯТЦ Александра Ильича Лейпунского на первом этапе стратегии предполагалось разработать и продемонстрировать на опытно- промышленном уровне работоспособность технологии быстрых натриевых реакторов БН, используя для этого не уран-плутониевое топливо, которое нужно было тоже ещё разработать, а высокообогащённое урановое топливо в рамках уже существующей урановой инфраструктуры открытого топливного цикла. К созданию и демонстрации топливной инфраструктуры ЗЯТЦ с использованием уран-плутониевого топлива мы должны были приступить на втором этапе. С первым этапом мы справились лучше всех стран, развивавших и развивающих сегодня технологии БН. В 1973 году был пущен БН-350 в г. Шевченко, а в 1980 году к нему добавился БН-600 на Белоярской АЭС, который успешно работает до сих пор. Для реализации второго этапа планировалось разработать и затем продемонстрировать также на опытно-промышленном уровне технологии замыкания ЯТЦ. Для этого планировалось строительство малой серии из четырёх блоков с реакторами БН-800, завода РТ-2 для переработки и извлечения плутония из ОЯТ ВВЭР и Цеха 300 по производству МОКС-топлива для БН-800. Параллельно велась разработка проекта промышленного блока БН-1600 для осуществления последующего крупномасштабного развития АЭ. Но сделать это нам во времена СССР не удалось по целому ряду причин. Споры о КВ Не стану здесь касаться чисто экономической стороны дела. Отмечу только, что стоимостные показатели первых опытно-промышленных блоков БН на урановом топливе, определённые в рамках существующей экономики традиционной органической энергетики с присущими для неё жёсткими сырьевыми и/или экологическими ограничениями, могут существенно отличаться от экономических показателей будущей крупномасштабной АЭ на промышленных технологиях БН и ЗЯТЦ, обеспечивающих устойчивое развитие экономики страны без сырьевых и экологических ограничений . Остановлюсь на менее известном споре научного системного характера, замедлившем реализацию второго этапа Научные ответы на системные вопросы, касающиеся выбора оптимальных масштабов и темпов развития атомной энергетики, её оптимальной структуры (соотношение ТР и БР, то есть тепловых и быстрых реакторов), зависят от многих факторов. В том числе они зависят от ожидаемых перспектив развития мощностей энергетики в стране и в мире, стоимостных и экологических характеристик альтернативных энерготехнологий, ресурсов органического сырья и природного урана-235 (основного топлива для освоенных ТР ), масштабов накопления плутония в ОЯТ ТР, и, наконец, от темпов освоения и ожидаемых плутониевых показателей будущих технологий БН и ЗЯТЦ. В 60-70-ые годы самые высокие темпы развития экономики и энергетики (7-8% в год ) наблюдались в нашей стране - в СССР. Планировалось сохранение таких темпов развития стране до конца века. Начальные системные исследования, проведённые в ФЭИ (в то время идеологического центра развития БН в стране) показывали, что для того, чтобы АЭ стала основой интенсивного развития экономики страны, в XX веке необходимо будет создать БН с высоким коэффициентом воспроизводства (КВ) плутония на уровне 1,5, с высоконапряжённой активной зоной, обеспечивающей минимальную потребность в плутонии для стартовых загрузок БН при минимальных задержках топлива (менее года) во внешнем топливном цикле. В конце 70-ых годов новые системные исследования АЭ с БН, проведённые в ФЭИ, в условиях снижения темпов развития экономики страны, задержек в освоении технологии БН и накопления плутония в ОЯТ интенсивно строящихся АЭС с ВВЭР, указывали на отсуствие необходимости достижения высоких КВ и высокой энергонапряжённости активной зоны, по крайней мере для первых промышленных БН-1600. В новых реалиях предлагалось направить основные усилия научных исследований на улучшение показателей БН в области капвложений и безопасности. В это же время некоторые наши отраслевые специалисты и организации подвергли острой критике концепцию БН-1600 с МОКС-топливом с КВ на уровне 1,2, которая разрабатывалась в ФЭИ. Они утверждали, что БН априори будут дорогими и поэтому они будут нужны только для производства избыточного плутония для будущих ВВЭР. В Курчатовском институте разработали новую концепцию БН-1600 с гетерогенной активной зоной и металлическими вставками, обеспечивающую на бумаге требуемые уровни КВ=1,5. Концепцию по созданию БН с гетерогенной активной зоной и КВ=1,5 поддержали в министерстве. В принципе, спроектировать такой аппарат было реально (по крайней мере, на бумаге). Действительно, можно предусмотреть различные гетерогенные металлические вставки в активной зоне, где хорошие условия для металла и где достаточный нейтронный поток. Разработка двух подобных концепций началась и в ФЭИ. Всё бы ничего, но в результате страна потеряла время. Был отложен в долгий ящик проект БН-1600, подвергнутый остракизму за оксидное топливо и низкий КВ. Существенно замедлилсь работы по созданию опытно-промышленного комплекса с реакторами БН-800 и предприятиями ЗЯТЦ. Вместо реальных работ пришлось заниматься бумагами по обоснованию лучшего варианта БН-1600 с гетерогенной активной зоной и КВ=1,5. Затем случился 1986 год, Чернобыль. Помимо общего спада интереса к атомной энергетике нам он добавил новое требование: "Обеспечьте неположительный натриевый пустотный эффект реактивности!". Распад Советского Союза и последующий развал экономики России стал для отечественной быстрой программы настоящим coup de grace. В условиях реализуемой в стране политики деиндустриализации экономики объективно пропала какая-либо необходимость в создании крупномасштабной АЭ, а значит и продолжения финансирования работ по БН и ЗЯТЦ. Казалось, что мечта о замыкании ЯТЦ умерла в нашей стране навсегда. Но вскоре положение несколько изменилось к лучшему. Новый поворот Я помню нашу искреннюю радость, когда Виктор Михайлович Мурогов сказал: "Нужно разработать концепцию использования высвобождаемых излишков оружейного плутония в атомной энергетике (при принятии соответсвующего политического решения), причём в этой концепции должны занимать центральное место быстрые натриевые реакторы". Для нас, специалистов, качество плутония принципиальной роли в расчётных анализах не играло. Плутоний есть плутоний, причём оружейный только лучше по своим характеристикам. Надо было подумать, под каким "соусом" нашу концепцию подать. Мы договорились, что возьмём за основу четыре блока с БН-800 и блок с БН-600. Формальной отмены решения о строительстве малой серии БН-800 не было, а БН-600 был уже пущен и прекрасно работал. Дальше были расчёты. Мы анализировали всё, что могли. Какая будет радиотоксичность, насколько быстро получится вовлечь в топливный цикл обсуждаемую квоту (34 тонны) оружейного плутония, сравнивали с альтернативными вариантами (например, с утилизацией оружейного плутония в тепловых реакторах), и так далее. Мы понимали, что речь не идёт о полномасштабном замыкании ЯТЦ. Выходило, если можно так сказать, одноразовое замыкание, однократное прохождение плутония через активную зону, причём плутония специфического, не гражданского. Но мы видели, что за счёт соглашения об утилизации оружейного плутония (СОУП), подписанного между Россией и США на президентском уровне, появилась реальная возможность спасти нашу быструю программу, не дать ей уйти в небытие. Работу БН-800 на МОКС-топливе из оружейного урана нельзя было бы называть следующим шагом на пути к полноценному замкнутому ЯТЦ. Скорее, это стало бы половиной или четвертью шага, если не меньше. Но здесь уместно вспомнить меткую фразу Уинстона Черчилля: "Это ещё не конец. Это даже не начало конца, но, возможно, это конец начала". Поддержка концепции в России Разработать концепцию трудно, но реально. А вот защитить её от критиков и конкурентов - дело зачастую неподъёмное. Я искренне боялся, что нас "сгрызут", но только что избранный руководителем ФЭИ Виктор Михайлович Мурогов сделал всё возможное и невозможное, чтобы нашу концепцию приняли в министерстве и поддержали. Научная работа коллектива сотрудников ФЭИ, несмотря на трудное время, была обеспечена не только моральной, но и финансовой поддержкой Минатома. Существенной также оказалась поддержка со стороны созданного министерства науки (министр - Б.Г.Салтыков). Сегодня можно с уверенностью сказать, что инициатива ФЭИ по развитию концепции использования избыточного плутония (в соответствии с соглашением между Россией и США) оказалась своевременной, успешной и плодотворной в силу как внутреннего потенциала института, так и поддержки со стороны руководства отрасли и ключевых её научно-технических организаций (ВНИИНМ, ОКБМ, НИИАР, ВНИПИЭТ и другие). Министр В.Н.Михайлов, ключевой замминистра в этой области Н.Н.Егоров, руководитель ВНИИНМ М.И.Солонин и другие приняли личное участие в развитии и представлении нашей концепции на отраслевых и международных форумах. По инициативе министра В.Н.Михайлова концепция ФЭИ была представлена директором ФЭИ В.М.Муроговым на коллегии министерства и принята в качестве отраслевой стратегии на то время.

Детальное научное обоснование концепции утилизации избыточного плутония и роли реакторов на быстрых нейтронах можно видеть из целевой публикации в журнале "Атомная энергия": В.Н.Михайлов, В.М.Мурогов, Н.С.Работнов, М.Ф.Троянов, В.Г.Илюнин, В.С.Каграманян, В.Я.Руднева, М.И.Солонин, Б.С.Захаркин, С.А.Антипов, Т.С.Меньшикова, А.И.Кирюшин. "Использование плутония в ядерной энергетике России", "Атомная энергия", 1994 г., т. 76, вып. 4, сс.326-332. Ссылка на электронную версию статьи - http://elib.biblioatom.ru/text/atomnaya-energiya_t76- 4_1994/go,70/.

Споры с западными коллегами В общении с западными коллегами и политиками нашей сверхзадачей было отстоять обязательное участие в СОУП быстрых натриевых реакторов. Мне в качестве российского секретаря нескольких совместных исследований по сравнению различных вариантов утилизации избытков оруженного плутония в США и России пришлось участвовать во многих дискуссиях и переговорах, касавшихся СОУП. Еврокомиссия, французы отдельно от Еврокомиссии, американцы, блок НАТО - все они выделяли гранты для проведения исследований, склоняя нас к так называемому французскому варианту, то есть использованию излишков оружейного плутония в виде МОКС-топлива в действующих реакторах ВВЭР. Кто-то из западников искренне полагал, что мы не справимся, не сумеем построить новые быстрые реакторы и организовать для них топливное производство. Кто-то, наоборот, верил в это и старался по мере сил предотвратить такое развитие событий. Эдвард Теллер, отец американской водородной бомбы, относился к числу первых. Он сидел со своей липовой "дубиной" и говорил нам в лицо: "Вы мне эти коммунистические сказки не рассказывайте! Если бы можно было построить быстрый реактор, мы бы его построили. А раз мы, американцы, его не построили, значит, это всё фикция". Слева направо: Н.Н.Егоров, М.И.Солонин, В.С.Каграманян, переводчица из США, Э.Теллер.
Фотография из личного архива В.С.Каграманяна.
Щёлкните левой клавишей мыши для просмотра. Мы гнули свою линию. Да, у вас, западников, есть интересные предложения. Да, американцы могут купить технологию у французов и построить у себя МОКС- завод для своих PWR. Но мы хотим идти своим путём и считаем, что у нас есть перспектива возобновления интереса к развитию в стране АЭ и технологий БН, и наш вариант с использованием оружейного плутония в быстрых реакторах наилучший. Нам отвечали: "В таком случае мы не дадим вам денег!". Приходилось стискивать зубы и терпеть, так как денег у нашей страны не было. Предлагали ещё раз сравнить все варианты, вновь заслушать нашу аргументацию. Кончилось, как известно, всё хорошо. В новом столетии Россия начала вставать с колен, приняла программу развития АЭ, за свои деньги построила БН-800 и создала для него МОКС-производство, причём не потратив для этого ни грамма оружейного плутония - ценнейшего материала, которому мы или наши потомки найдём полезное применение. А американцы с их французским вариантом полностью провалились. Вместо заключения Не могу не отметить ту роль, которую в становлении российской плутониевой программы сыграл Виктор Михайлович Мурогов, бывший в то время руководителем коллектива ФЭИ. Он говорил о быстрых реакторах и плутонии в те годы, когда это никому не было нужно. Находил нужные слова, убеждал, привлекал союзников. Его деятельность позволила сохранить специалистов, научные коллективы и во многом заложила основу для сегодняшних лидирующих позиций "Росатома" в области БН. Я горжусь тем, что принимал участие в очень важном для страны деле. Благодаря усилиям ФЭИ и многих других предприятий и институтов российской атомной отрасли отечественная программа по быстрым реакторам и замыканию ЯТЦ в 90-ые годы не просто сумела выжить, но и создала задел для движения вперёд в будущем. Надеюсь, что пройдёт не так много лет, и мы увидим вживую, "в железе", и коммерческие блоки с реакторами БН-1200, и замыкание ЯТЦ в промышленных масштабах, и настоящую двухкомпонентную атомную энергетику в рамках реиндустриализации экономики России и плодотворного международного сотрудничества экономик стран БРИКС. Хотел бы также добавить, что сложившийся в период разработки и развития концепции использования избыточного плутония коллектив энтузиастов стал впоследствии фундаментом научного международного проекта ИНПРО под эгидой МАГАТЭ (В.С.Каграманян, Н.С.Работнов, А.Н.Чебесков, В.И.Усанов и другие). Спасибо, Владимир Семёнович, за интересный рассказ для электронного издания AtomInfo.Ru.