20 лет назад руководство Казахстана приняло решение остановить и демонтировать первый в мире атомный реактор на быстрых нейтронах БН-350, который являлся главным объектом Мангистауского атомного энергокомбината и обеспечивал энергий огромный регион. Сегодня эта уникальная установка находится в стадии вывода из эксплуатации, которая продлится 50 лет. Что же сейчас происходит на МАЭКе и каковы его перспективы? Об этом – в репортаже informburo.kz.

Честно признаюсь, советские научно-технологические артефакты вызывают у меня благоговейный трепет. Сегодня кажется, что это следы иной – великой и высокоразвитой цивилизации, которая вдруг куда-то испарилась или переместилась в параллельное измерение, оставив ощущение какой-то незавершённости.


Здание реактора БН-350

Именно к таким артефактам относится БН-350 – первый в мире промышленный реактор на быстрых нейтронах, расположенный на территории нынешнего Мангистауского атомного энергокомбината (МАЭКа) в Актау, на берегу Каспийского моря.

Хотя комбинат является структурным подразделением "КазАтомПрома", никакого атома здесь уже давно нет. Реактор остановлен ещё в 1999 году (решение принято властями РК двумя годами ранее), топливо вывезено на спецхранилище "Байкал", расположенное на территории бывшего Семипалатинского ядерного полигона, а сама установка находится в процессе вывода из эксплуатации, которая продлится ближайшие полвека.

Комбинат представляет собой комплекс из нескольких тепловых электростанций и опреснительных установок, снабжающих Мангышлак электричеством, теплом и питьевой водой. Но всё же именно реактор, точнее, то, что от него осталось, поглощает всё внимание посетителя МАЭКа. Находясь рядом с этой уникальной установкой, чувствуешь, какой колоссальный объем интеллекта в неё вложен. И что, возможно, именно этот путь является спасением человечества в будущую постуглеводородную эпоху.


Реакторный зал

Внутри застывшей, будто заснувшей, атомной электростанции хочется молчать, а если говорить, то вполголоса. Эта установка стала настоящим научно-технологическим прорывом в мировой атомной энергетике. Ядерная реакция внутри его активной зоны поддерживалась за счёт так называемых быстрых нейтронов, свободных частиц с очень высокой энергией, выше 0,1 МэВ. На большинстве атомных электростанций мира эксплуатируются реакторы на тепловых нейтронах, с энергией 0,025 эВ.

Пожалуй, самым интересным свойством таких реакций является возобновляемость ядерного топлива. То есть реактор не только его расходует, но и воспроизводит. Подобные реакторы называются бридерами (breeder reactor) или реакторами-размножителями. Они нарабатывают топливо в количествах, превышающих их собственные потребности.


Реакторный зал

Реакторный зал

И ещё. На БН-350 можно было нарабатывать оружейный плутоний-239. Это была одна из главных задач персонала, обслуживающего реактор. И, в конце концов, именно этот фактор стал решающим при закрытии проекта в 1997 году. Казахстан, как известно, к этому моменту выдвинул ряд антиядерных инициатив. Вообще, в советские времена все работы на реакторе были строго засекречены, а сам город Шевченко (ныне Актау) был закрытым административным образованием.

Ещё одна любопытная деталь: в качестве теплоносителя на БН-350 использовался натрий – металл, который при температуре +97,81 градусов Цельсия становится жидким. Считается, что жидкометаллический теплоноситель (ЖМТ) очень эффективно снимает тепло при сверхмощных ядерных реакциях. Перекачивался металл специальными циркуляционными насосами.


Центр управления реактором. Все приборы советские аналоговые. Выглядит, как музей. Хотя, именно грубые инженерные решения оправдывают себя, когда речь идёт о работе в экстремальных и агрессивных средах

Центр управления реактором. Все приборы – советские аналоговые. Выглядит, как музей.

БН-350 был разработан учёными Физико-энергетического института им. А.И Лепунского в 1960-е годы. А проектировали и строили его специалисты Опытного конструкторского бюро машиностроения (ОКБМ) под руководством выдающегося советского конструктора Игоря Ивановича Африкантова. Ныне организация носит его имя и называется "ОКБМ Африкантов".

Физический пуск БН-350 был осуществлён 29 ноября 1972 года, энергетический пуск – 16 июля 1973-го. В общей сложности реактор безаварийно проработал 26 лет. Специалисты утверждают, что его ресурс был рассчитан на 45-50 лет. Эквивалентная электрическая мощность реактора – 350 МВт. Фактическая – 150 МВт. Ещё 100 МВт шло на отопление и 100 МВт на опреснение воды.


Главный инженер БН-350 Илья Ильич Васильев

Главный инженер БН-350 Илья Ильич Васильев

– В настоящее время реактор находится в стадии вывода из эксплуатации, – рассказывает главный инженер Илья Васильев. – После остановки реактора в 1999 году у нас был разработан план первоочередных мероприятий по выводу реактора из эксплуатации, который состоял из пяти частей. Первая часть – это обращение с топливом, вторая – обращение с жидкими радиоактивными отходами, третье – твёрдые радиоактивные отходы, четвёртая – обращение с натрием первого и второго контура и последняя – поддержание здания и сооружений в исправном состоянии. В настоящее время всё топливо вывезено на бывший Семипалатинский полигон. По жидким радиоактивным отходам у нас строится резервное хранилище. По твёрдым радиоактивным отходам – всё на стадии проектирования. Натрий второго контура мы весь слили, разлили по бочкам и отправили на Ульбинский металлургический завод. У нас его осталось чуть-чуть для пусконаладочных работ на установке переработки натрия первого контура, которая в настоящее время доводится до ума. Она уже построена, реально существует, осталось её немного модернизировать. Пока она строилась, появились мысли улучшить её.

– Как у вас обстоят дела с кадрами?

– Практически постоянно у нас идёт отток кадров. Буквально до последнего времени у нас было около 200 человек. После последней модернизации осталось 150.


Гигантский паровой котёл – достаточно изящное сооружение

Гигантский паровой котёл – достаточно изящное сооружение

– Каким образом была заменена энергия, производимая реактором?

– Ранее выработка электроэнергии проходила следующим образом: от реактора подавался пар, этот пар подавался на ТЭЦ-2, где происходило перераспределение. Часть шла на выработку электроэнергии, часть – на опреснительные установки для получения питьевой воды и дистиллята. Сейчас пар вырабатывается только путём сжигания углеводородного топлива – природного газа.

– Помнится, были планы развернуть здесь строительство нового реактора совместно с россиянами?

– Это вопрос политический. Были у нас такие планы. Тут зарезервировано специально место для двух энергоблоков. Но по политическим соображением сейчас место для строительства нового реактора выбрали на Балхаше. У нас резервные мощности позволяют поддерживать город.


Раньше здесь стояли турбины, работающие от атомного реактора

Раньше здесь стояли турбины, работающие от атомного реактора

– А если бы было принято решение строить реактор здесь?

– Я думаю, это было бы к лучшему. Это рабочие места. Это престиж для комбината. Развивалось бы международное сотрудничество. Хотя и сейчас у нас всё равно постоянно делегации, иностранцы. Предлагают кое-какие свои услуги. Как я уже сказал, продолжаются у нас работы по модернизации установки натрия. И есть перспективные работы по обращению с неядерными радиоактивными материалами высокой мощности. Аналогичное топливо мы хотим перевести на сухое хранение. Оно у нас хранится в бассейне выдержки под водой. Вот сейчас контракт с американцами заключим, будем изготавливать и освобождать бассейны выдержки. В этих бассейнах будем потом хранить продукты переработки натрия – щёлочь в бочках.


Униформа для работы в реакторном зале

Униформа для работы в реакторном зале

Любопытны версии остановки реактора.

Борис Васильев, главный конструктор быстрых реакторов ОАО "ОКБМ Африкантов": "БН-350 стабильно и безопасно проработал 26 лет, и был остановлен не по причине исчерпания технического ресурса, а из-за отсутствия уверенности в качестве обеспечения его эксплуатации после распада СССР".

"Реактор остановлен в 1999-м, проработав с 1973 года. Закрытие связано с выделением США средств на новое опреснительное и отопительное оборудование, а также утилизацией оставшегося топлива," – сообщает Википедия.

На самом деле все боялись, что плутоний-239, который могут наработать на БН-350, попадёт не в те руки.


Проверка при выходе из реакторного зала. Юрий Алексеевич Тётушкин, ветеран комбината. Он работает здесь с 1975-го года. Сейчас занимает должность руководителя информационно-методического центра "МАЭК-КазАтомПром"

Проверка при выходе из реакторного зала. Юрий Алексеевич Тётушкин, ветеран комбината. Он работает здесь с 1975 года. Сейчас занимает должность руководителя информационно-методического центра "МАЭК-КазАтомПром"

– Мангышлакский атомный энергокомбинат создавался как единый комплекс, состоящий из реактора, тепловых электростанций и опреснительных установок, – рассказывает руководитель информационно-методического центра "МАЭК-КазАтомПром" Юрий Тётушкин. – Это бы прорыв. Мы находились на полуострове Мангышлак, на котором нет воды. А развивалась промышленность. Для неё нужны были электроэнергия, тепло, питьевая вода.

– Как его строили?

– То время вообще – время энтузиазма, время молодых. В 1975 году я приехал на комбинат. Средний возраст работников был на уровне 25-26 лет. Работа была в радость. На комбинате развивались производства. Это везде был прорыв в науке. Наука была на реакторе, наука была на опреснении. Благодаря этому комбинату вырос прекрасный город, который сегодня называется Актау.

– Если сравнивать два периода в истории комбината – атомный и постатомный, какой более продуктивный, на ваш взгляд?

– Работа реактора улучшала экономику предприятия. Потому что при работе реактора ядерное топливо, которое много лет эксплуатировалось, дешевле газа, который мы сейчас используем. Если бы работал реактор, а он мог бы ещё работать, конечно, нам было бы легче. Будущее за атомной энергетикой. Если бы реактор работал, была бы возобновляемость кадров, опыт бы передавался. А сейчас – тупик. Реактор выводится из эксплуатации, молодым людям здесь делать нечего.


Турбинный зал

Турбинный зал

– Что дальше?

– Вопрос к Правительству. Есть мнение, что нужно развивать атомную энергетику, есть противники. Но мировой опыт показывает, что атомная энергетика будет развиваться. Была перспектива строительства на этой площадке совместного российско-казахстанского реактора нового поколения. И более того, вся инфраструктура, которая у нас создана на комбинате, позволяла бы построить реактор. Это бы значительно удешевило строительство, потому что у нас здесь коммуникации, водоподготовка, – всё, что нужно для реактора, у нас здесь есть. Но пока решение не принято.

Работы по тематике создания быстрых ректоров в своё время велись в США, Великобритании, Франции, Германии. Позже в Японии. Сегодня в этой теме преобладает азиатский вектор – Индия, Япония, Китай, Южная Корея. До воплощения в металле дошли две страны – Индия и Япония. Правда, с переменным успехом. Но дальше всех ушла Россия. На сегодняшний день это единственная в мире страна с действующими быстрыми энергетическими реакторами. Это реакторы БН-600 в третьем энергоблоке Белоярской АЭС и БН-800 в четвёртом энергоблоке той же станции. АЭС находится на Урале недалеко от города Заречный Свердловской области. Строительство БН-800 окончено, произведён его физический пуск. В техническом задании на эти установки обозначено следующее: "Создание экологически чистого замкнутого ядерного топливного цикла". Весьма любопытно, не правда ли?


В реакторном комплексе длинные и узкие проходы

В реакторном комплексе длинные и узкие проходы

Ещё одной любопытной функцией БН-800 является утилизация оружейного плутония и "сжигание" долгоживущих изотопов из облучённого топлива тепловых реакторов. Таким образом решается и самая больная проблема атомной энергетики – утилизация высокоактивных отходов.

Как уже было сказано выше, сейчас силовая часть МАЭКа представляет собой архаичный комплекс из трёх ТЭЦ, работающих на газе. Углеводородного сырья на Мангышлаке, как и во всём бассейне Каспия, пока много. Паровые турбины и генераторы советского производства. Они исправно крутятся, несмотря на солидный возраст. Всё оборудование строилось в начале 60-х в Ленинграде. В той части зала, где ранее работали турбины, пар на которые шёл от атомного реактора, находится ремонтная мастерская. Пультовая состоит из двух сегментов – старого советского, и современного цифрового. Сам паровой котёл, несмотря на свои гигантские размеры, – довольно изящная инженерная конструкция. Здесь невозможно находиться без акустической защиты.


Пультовая котлотурбинного цеха

Пультовая котлотурбинного цеха

"Здесь у нас, с этого щита управляются три турбины промышленно-теплофикационные, – рассказывает Ильяс Салаватуллин, и.о. начальника котлотурбинного цеха ТЭЦ-2. – Они вырабатывают электроэнергию и тепло, которые подаются на город, и на производство, где существуют соответствующие потребности. Это две турбины 60-мегаваттные, и одна 80-мегаваттная. По технологическому процессу – котёл, турбина, генератор – всё в цикле. От реактора работали три турбины. Всего у нас 10 турбин, одна из них не эксплуатируется в связи с отсутствием необходимости, остальные работают. Тепловая мощность – около 600 мегаватт".


Израильский опреснитель компании I.D.E. technologies Ltd.

Израильский опреснитель компании I.D.E. technologies Ltd.

Уникальная часть комбината – опреснительные установки. Израильский опреснитель компании I.D.E. technologies Ltd. появился на комбинате около пяти лет назад. Его преимущество – горизонтальная система опреснения. Советские опреснители вертикальные. Они старые и расходуют больше энергии. Отходы опреснения – перенасыщенный солями раствор, так называемый рассол, сбрасывается в море по специальному каналу. По своей плотности и химическому составу "рассол" напоминает воды Мёртвого моря.


Так называемый "рассол" – отходы опреснительной установки

Так называемый рассол – отходы опреснительной установки

Вообще, комплекс БН-350 был единственной в мире атомной опреснительной установкой. В советские времена комбинат выдавал 120 тысяч кубометров пресной воды в сутки. Ещё одно новшество – современная опреснительная установка производства французской компании SIDEM. Здесь тоже применяется энергосберегающая горизонтальная схема. Опреснители вырабатывают дистиллят – воду, очищенную от минеральных примесей. Она считается технической. Чтобы вода стала питьевой, в неё добавляют комплекс минералов в необходимых и безопасных для человека количествах.


Опреснительная установка производства французской компании SIDEM

Опреснительная установка производства французской компании SIDEM

Итак, сейчас на МАЭКе работают пять из шести старых советских опреснительных установок, одна израильская и две французские. В комплексе они вырабатывают 60 тысяч кубометров дистиллята в сутки. Из него получается 30 тысяч кубометров питьевой воды. Других источников питьевой воды в Мангистау нет. Любопытно, что во время строительства атомного комбината в советском городе Шевченко пресную воду доставляли на полуостров из Баку специальными баржами. Следует учитывать, что пресной воды в будущем потребуется больше, потому что Актау растёт, в регионе развивается промышленность.


Штиль на Каспийском море

Штиль на Каспийском море

А мёртвый, но все ещё красивый БН-350 является главным объектом МАЭКа и служит напоминанием о тех впечатляющих возможностях, которые пока ещё не упущены.

Если вы нашли ошибку в тексте, выделите ее мышью и нажмите Ctrl+Enter