2006-11-09 Тимур Жантикин

Доклад на международной конференции «Стратегическое партнёрство Казахстана и России: современное состояние и перспективы развития» (Алматы, 1 ноября). Публикуется в сокращении.

Во исполнение подписанного в Санкт-Петербурге 25 января 2006 года Президентом РК Н.А. Назарбаевым и Президентом РФ В.В. Путиным совместного заявления о сотрудничестве в области использования атомной энергии в мирных целях ведётся подготовка и согласование Комплексной программы сотрудничества в ядерной сфере с Российской Федерацией, включающей совместную работу по добыче природного урана в Казахстане, изготовление топлива, услуги по переработке урана и строительству реакторов малой мощности в Казахстане, России и в третьих странах. Проект Комплексной программы сотрудничества РК и РФ в области мирного использования атомной энергии включает следующие направления:

1. Интеграция в области производства ядерного топлива.

2. Оказание содействия Республике Казахстан в транзитных перевозках урановой продукции через территорию Российской Федерации.

3. Сотрудничество в области мирного использования атомной энергии.

4. Совершенствование нормативной базы российско-казахстанского сотрудничества по мирному использованию атомной энергии.

5. Сотрудничество в научно-технической сфере (подготовлен проект программы научно-технического сотрудничества РК-РФ в области атомной энергетики для утверждения постановлением Правительства РК – Министерство образования и науки РК).

6. Сотрудничество в сфере подготовки кадров для атомной отрасли.

7. Стратегическое партнерство в области ядерного топливного цикла с целью обеспечения лидирующего положения на мировом рынке ядерного топливного цикла.

8. Сотрудничество по оказанию научно-технической поддержки работ по демонтажу оборудования, зданий и сооружений, обращению и утилизации РАО при выводе из эксплуатации атомного энергоблока с реакторной установкой БН-350.

12.10.2006 г. подписаны  учредительные документы трех совместных российско-казахстанских предприятий: СП по добыче природного урана на территории Казахстана "Акбастау" (месторождение "Южное Заречное" и участки уранового месторождения "Буденовское"), СП по обогащению урана на территории России (Центр по обогащению урана, г. Ангарск, Россия) и СП по разработке и продвижению на рынок Казахстана, России и третьих стран инновационных проектов энергоблоков с атомными реакторными установками малой и средней мощности – 12.10.2006 – учреждено СП АО "Казахстанско-российская компания "Атомные станции" (АО "КРКАС"), которое будет заниматься разработкой проектной и технической документации атомных энергоблоков, поставками оборудования, выполнением строительно-монтажных и пусконаладочных работ на площадках сооружения АЭС, обучением обслуживающего персонала заказчиков, а также оказанием услуг по обеспечению жизненного цикла атомных станций.

В области атомной энергетики важной задачей, решение которой определит наше сотрудничество на длительную перспективу, является реализация таких совместных проектов, как создание ядерного энерготехнологического комплекса на базе реакторной установки типа АБВ в Парке ядерных технологий в г. Курчатове (Республика Казахстан), разработка космической ядерной энергодвигательной установки на базе термоэмиссионного реактора-преобразователя, вывод из эксплуатации атомного энергоблока с реакторной установкой БН-350. Использование уникальной технической инфраструктуры бывшего Семипалатинского испытательного ядерного полигона в сочетании с инновационными российскими технологиями также открывает реальную возможность с минимально возможными затратами создать современный комплекс по переработке и хранению радиоактивных отходов.

В научно-технической сфере перспективы сотрудничества будут определять такие проекты, как создание в г. Курчатове экспериментального комплекса «Казахстанский материаловедческий токамак КТМ», модернизация исследовательских реакторов НЯЦ РК, в том числе перевод реакторов на топливо пониженного обогащения, испытания компонентов реакторной техники, включая новые виды ядерного топлива, с использованием экспериментальной базы НЯЦ РК, проведение совместных научных исследований в области фундаментальной ядерной физики, радиационного материаловедения и мембранных технологий с использованием возможностей нового ускорителя тяжелых ионов в г. Астане.

Сотрудничество в области подготовки кадров также является важным в связи с реализацией планов создания в Казахстане атомно-энергетической отрасли.

Пункт Плана «Совместная реализация инновационного проекта создания ядерного энерготехнологического комплекса на базе реакторной установки типа АБВ в Парке ядерных технологий в г. Курчатов» органично связан с другим пунктом того же Плана - «Совместная разработка и реализация инновационных проектов по созданию реакторов нового поколения малой и средней мощности с возможностью строительства энергоблоков в Республике Казахстан и перспективного продвижения на рынки третьих стран». Создание опытной атомной станции (АС) малой мощности на базе реакторной установки АБВ имеет для развития атомной энергетики в Казахстане существенно большее значение, чем это было определено при разработке технико-экономического обоснования создания Парка ядерных технологий. Более подробный анализ показал, что это направления ядерной энергетики может привести к созданию нового сектора региональной экономики, связанной с устойчивым развитием малых городов.

Как известно, АС малой мощности традиционно проектируются, в основном, для использования в качестве локальных энергоисточников в отдаленных и труднодоступных регионах таких стран, как Россия, США, Канада. Однако в силу более высокой, по сравнению со станциями большей мощности, себестоимости вырабатываемой электрической энергии этот тип атомных станций пока не находит должного применения. В связи с этим противниками развития атомной энергетики в Казахстане могут быть высказаны сомнения в целесообразности разворачивания этого проекта в условиях Казахстана, которому, в принципе, не присущи проблемы изолированности каких-либо регионов. Так имеет ли перспективу тиражирования на территории Казахстана проект атомной станции малой мощности? Возьмусь смело утверждать – да, имеет.

Действительно, в Казахстане практически нет труднодоступных или отдаленных значимых регионов типа Таймыра или Ямала, как это имеет место в Российской Федерации. Однако у нас очень остра проблема выживания и развития малых городов численностью населения до 50 тыс. человек. Таких городов сейчас в Республике насчитывается около 60, и практически все они находятся на грани выживания в силу того, что изначально вся их хозяйственная и экономическая деятельность была сконцентрирована, как правило, на одном узкопрофильном производительном ресурсе, выступавшем градообразующим. Коммунальные предприятия малых городов, в основном, являются убыточными. Малым городам ежегодно требуются значительные дотации из бюджетов для покупки мазута, угля, газа для проведения отопительного сезона. Снижение объема производства или остановка градообразующих предприятий приводит к общему ухудшению социально-экономической ситуации в городах. Наблюдается отрицательная динамика численности населения в большинстве малых городов Казахстана.

В то же время, с учетом значительного числа малых городов и достаточного равномерного их распределения по территории страны, особенно в периферийных регионах, нельзя недооценить стратегической значимости этих образований для развития государства в целом.

Создание вблизи малого города атомной станции на основе энергоблоков малой мощности позволяет предоставить ему практически полностью используемый на месте долгосрочный универсальный ресурс в виде гарантированного обеспечения тепловой и электрической энергией при минимальных эксплуатационных затратах, на основе которого будет обеспечена диверсификация региональной экономики путем развития рентабельных производств с повышенным потреблением тепла, перспективных для данного региона и страны в целом.

Конечно, такой подход требует тщательного всестороннего изучения и не может быть реализован в короткий срок не только во всех малых городах страны, но даже и в сколько-нибудь значимой их части. Такая программа может быть рассчитана на длительную перспективу с постепенным охватом малых городов Казахстана, которые практически лишены значимых для обеспечения собственного устойчивого развития ресурсов.

Типичным примером малого города с характерным набором экономических и социальных проблем, присущих другим малым городам Казахстана, является г. Курчатов, который на сегодняшний день практически полностью связан с научно-производственной деятельностью НЯЦ РК.  С учетом текущего уровня энергопотребления, для которого достаточно одного блока мощностью 50 МВт, для обеспечения устойчивого развития и диверсификации локальной экономики на основе гарантированного снабжения тепловой и электрической энергией целесообразно рассматривать возможность строительства здесь двухблочной атомной станции на основе реактора АБВ-6 общей тепловой мощностью около 100 МВт.

В дальнейшем накопленный при выполнении данного инвестиционного проекта опыт будет использован при реализации программы развития атомной энергетики Казахстана в части сооружения АС малой мощности в других малых городах и развития их локальных экономик. Аналогичный подход может быть использован и при продвижении созданного при реализации проекта технопарка «Парк ядерных технологий» продукта в виде комплекса эффективных производств, снабжаемых энергией от АС малой мощности, на рынки третьих стран.

Одним из перспективных направлений сотрудничества между Республикой Казахстан и Российской Федерацией в сфере совместного освоения космоса является создание космических аппаратов с ядерными электроракетными двигательными установками (ЯЭРДУ) на базе термоэмиссионного реактора-преобразователя (ТЭРП).

ЯЭРДУ объединяет преимущества электроракетного двигателя и ядерной энергоустановки, а именно: рекордно высокий удельный импульс тяги и, соответственно, минимальный расход рабочего тела; меньшая удельная масса и габариты ядерной энергоустановки в транспортном и развернутом положении по сравнению с солнечными энергоустановками при электрической мощности более 50 кВт; радиационная стойкость, отсутствие влияния радиационных поясов; независимость мощности от месторасположения и ориентации в космическом пространстве, возможность энергообеспечения космического аппарата на теневых участках орбиты, возможность форсирования электрической мощности в процессе эксплуатации, например для реализации транспортных операций.

Эти преимущества являются принципиальными для решения двух задач:

1. Выведение на высокие рабочие орбиты космических аппаратов большой массы и энерговооруженности, с последующим энергоснабжением мощной бортовой аппаратуры (прежде всего радиолокационной). По сравнению с химическим разгонным блоком, масса целевой аппаратуры на геостационарной орбите увеличивается в несколько раз (2-8 раз в зависимости от времени выведения).

2. Экономичная транспортировка тяжелых грузов между околоземными орбитами, между орбитами Земли и Луны и далее.

Это особенно актуально в связи с программой промышленного освоения Луны, которую разворачивает РКК «Энергия». Аналогичные программы начаты в США и Китае. В NASA уже сформированы 7 рабочих групп по разным аспектам новой Лунной программы. Китай объявил о планах осуществить пилотируемую экспедицию на Луну к 2017 году.

По оценкам специалистов РКК «Энергия», транспортировка грузов между орбитами Земли и Луны с использованием ЯЭРДУ будет примерно в 2-3 раза экономичнее, чем с использованием жидкостных ракетных двигателей. Кроме того, ядерные энергоустановки не имеют реальной альтернативы в качестве источника энергии для постоянных Лунных баз и промышленных комплексов.

Важным направлением сотрудничества является решение проблем, связанных с необходимостью переработки и размещения растущего объема радиоактивных отходов.

Проблема радиоактивных отходов связана не только с развитием атомной энергетики и промышленности. Большое количество различных искусственных радиоактивных материалов и источников ионизирующего излучения используется в промышленности, науке, медицине и других отраслях промышленности. Растут, в связи с развитием нефтедобычи, объемы извлеченных из недр радиоактивных материалов природного происхождения. Поэтому задача создания эффективной государственной системы обращения с радиоактивными отходами и соответствующей технологической инфраструктуры должна решаться опережающими темпами по отношению к темпам развития атомной энергетики и промышленности.

Результатом выполнения этого проекта станут: разработка и крупномасштабное внедрение технологий обращения с радиоактивными отходами с целью обеспечения их безопасного долговременного хранения, изъятие радиоактивных отходов из сферы экономической деятельности и жизнедеятельности человека, улучшение радиационной обстановки в регионах РК, снижение риска несанкционированного использования радиоактивных веществ и отходов, создание дополнительных рабочих мест в г. Курчатове.

Примером эффективного международного сотрудничества могут служить работы по выводу из эксплуатации атомного энергоблока с реакторной установки БН-350.

Работы по выводу реактора БН-350 из эксплуатации осуществляются совместно со специалистами России, США, стран Европейского Сообщества. Выбранная стратегия снятия с эксплуатации реактора БН-350 предусматривает перевод реакторной установки в безопасное состояние, включая выгрузку ядерного топлива, консервацию и безопасное хранение в течение 50 лет с последующим демонтажем или захоронением.

Основными направлениями деятельности по снятию БН-350 с эксплуатации являются: обеспечение безопасности реактора в переходной период, разработка проекта вывода реактора из эксплуатации, выгрузка ядерного топлива из реактора и дренирование теплоносителя из теплообменных контуров, упаковка, транспортировка и хранение отработавшего топлива реактора БН-350, утилизация и хранение радиоактивных отходов, образовавшихся при эксплуатации реактора БН-350 и при его выводе из эксплуатации, дезактивация и консервация оборудования.

Говоря о необходимости обеспечения безопасности атомной энергетики, следует отметить важность проведения работ в области исследований в обеспечение безопасности объектов ядерной техники, включая испытания новых видов ядерного топлива, с использованием экспериментальных баз РГП НЯЦ РК и предприятий Росатома.

Исследовательские реакторы НЯЦ РК, созданные в советское время, оснащены специально для испытаний топливных элементов и других компонентов ядерной техники. Реальными предпосылками для сохранения и развития реакторной базы НЯЦ РК могли бы явиться предложения российских партнеров о проведении совместных работ, включающих реакторные исследования теплотехнической надежности твэлов и ТВС (в том числе и ТВС космических ядерных энергоустановок).

Кроме того, Казахстан, как страна, производящая ядерное топливо (а в перспективе и ТВС), должен иметь возможность проведения внутриреакторных исследований характеристик производимого в стране реакторного топлива.

Исследовательские реакторы НЯЦ РК могут быть использованы для изучения теплового и радиационного воздействия на оборудование космических аппаратов, создаваемых в рамках государственной программы «Развитие космической деятельности в Республике Казахстан в период 2005-2007» и разработки инновационных технологий в области водородной энергетики.

Важным направлением сотрудничества является реализация проекта «Модернизация исследовательских реакторов РГП НЯЦ РК, включая перевод реакторов на топливо пониженного обогащения».

К настоящему времени, несмотря на то, что исследовательские реакторы НЯЦ РК активно используются, часть оборудования и приборов, которыми укомплектованы реакторные установки и их системы, морально и физически устарели. Для продолжения надежной и безопасной эксплуатации реакторных установок, расширения их экспериментальных и производственных возможностей требуется проведение их модернизации.

Наиболее рациональным решением, позволяющим Казахстану полноправно участвовать в международной кооперации работ по испытанию перспективных материалов и компонентов ядерных энергетических установок, является модернизация существующих исследовательских реакторов НЯЦ РК. Предлагаемая модернизация должна быть проведена с целью расширения экспериментальных и производственных возможностей исследовательских реакторов, обеспечения их надежной и безопасной эксплуатации. Следует также отметить, что переход на использование низкообогащенного топлива в реакторах НЯЦ РК позволит существенно снизить риск несанкционированного доступа к делящимся материалам с высоким обогащением.

Помимо ранее обсуждавшихся направлений, большие перспективы имеет сотрудничество между Республикой Казахстан и Российской Федерацией в области развития ядерной медицины. Долговременным приоритетным направлением является сотрудничество в сфере подготовки кадров для атомной отрасли. НЯЦ РК готов принять участие и предложить свою инфраструктуру и имеющийся опыт для реализации задач этого направления сотрудничества. Для более успешной реализации этих задач, а также в целях координации весьма перспективным представляется создание постоянно действующей рабочей группы для разработки Программы подготовки кадров для атомных отраслей РК и РФ с учетом успешного опыта подготовки высококвалифицированных специалистов ядерного профиля, развитого в МФТИ.

Тимур Жантикин, председатель комитета по атомной энергетике РК