Алексей Анпилогов рассказал о ядерной магии нового реактора БРЕСТ

«Росатом» начал строительство первого в мире энергоблока нового поколения БРЕСТ-ОД-300 в Томской области.

БРЕСТ является реактором на быстрых нейтронах со свинцовым теплоносителем. Планируемая электрическая мощность составит 1200 МВт.

Новый реактор строится на площадке «Сибирского химического комбината» в Северске Томской области. В конце 50-х годов здесь начала работу Сибирская промышленная АЭС.

Эксперт в области атомной энергетики, известный публицист Алексей Анпилогов рассказал «Журналистской правде» о новом уникальном реакторе БРЕСТ.

«Уже в названии зашифрована инновационность нового реактора – это быстрый реактор со свинцовым теплоносителем в станции, которая фактически не будет зависеть от природного урана. Быстрые нейтроны – это очень интересные частицы, они могут превращать одни химические элементы в другие. Это, конечно, делают и нейтроны, которые мы используем в обычных электростанциях. Но у быстрых нейтронов высокие сечения захвата изотопного урана-238, которого в природном уране больше 90%. Проблема в том, что этот уран не делится, он превращается в другие химические вещества, в частности в плутоний, который захватив быстрый нейтрон, в результате скоротечных ядерных реакций превращается в плутоний-239. Он является не только сырьем для ядерных бомб, но и хорошим ядерным топливом. На реакторе БРЕСТ мы можем вырабатывать новое ядерное топливо из пока что бросового изотопа уран-238, который нельзя использовать в обычных реакторах.

При каждом делении урана-235 вылетает 2 или 3 нейтрона. Больше не нужно, потому что может произойти взрыв. Ядро выкинуло 2-3 нейтрона, один использовали, а остальные поглотил реактор, который с течением времени от этого становится радиоактивным. Пока станция не запущена, она не радиоактивна. С началом работы начинает набирать радиацию. Один нейтрон мы используем для продолжения цепной реакции, остальные 1-2 на производство плутония-239. Если это сказать языком журналистики, мы загружаем в урановую топку одно ядерное полено, сжигаем и достаем еще два. Такая вот ядерная магия. Если этот цикл повторять, то мы получим реактор-размножитель.

Почему же их тогда не делали? Потому что это очень сложно. Реактор – это горячая штучка, в нем постоянно идут сложные реакции. У него сильное нейтронное излучение. Его нужно держать при высокой температуре, потому что обычная вода очень активно поглощает необходимые нам нейтроны. Для того, чтобы доставать «поленья» из ядерной печки, нейтроны должны постоянно втыкаться в уран и превращать его в плутоний. В обычных реакторах плутоний тоже образуется, но в небольших количествах: подбросили одно урановое «полено», а вытащили «полполена» плутония. В реакторах на быстрых нейтронах приходится уходить от воды.

Здесь мы переходим ко второй части – это свинцовые теплоносители. Свинец в отличие от других веществ очень не любит нейтроны, он их не поглощает, а замедляет, чтобы они вызывали следующее деление. Свинец, конечно, нужно долго греть, чтобы превратить его в жидкое состояние (будут нагревать до 1750 градусов Цельсия!). Он потихоньку будет плавиться и только через семь месяцев реактор заработает (на воде это заработает за неделю). Потом свинец начнет циркулировать в жидком виде. До этого быстрые реакции делали с использованием натрия, он тоже не очень любит нейтроны и не поглощает их. Но натрий – очень активный металл, если поместить кусочек в воду, он начнет вытеснять водород из воды, который при попадании в атмосферу взаимодействует с кислородом. Любая протечка натрия – это пожар. Из четырех стран (США, Франция, Япония, СССР), которые начинали строить реакторы первого поколения на быстрых нейтронах с использованием натрия, достроил только СССР. Остальные сошли с дистанции. У них эти реакторы текли, горели. Японцы уронили кран в жидкий натрий и не смогли достать. У СССР получилось, в России потом продолжили строить реакторы БН-800, буквально несколько лет назад полностью запустили .

Свинец в отличие от натрия неактивный, слабо взаимодействует с водой и воздухом, плюс он застывает, где натрий начинает гореть. Свинец, вытекая из реактора, закупоривает возможные повреждения. То есть этот реактор еще и безопасный. Не будет аварий, которые произошли в Чернобыле и на Фукусиме. Это реактор будущего, который обеспечит России топливо на несколько сотен лет. У нас есть уран-238, у него маленькая естественная радиоактивность. Мы можем помещать его как «поленья» в топку реактора и доставать оттуда снова плутоний. Этот плутоний сжигать, а результаты сжигания плутония захоранивать в виде отработанного ядерного топлива».