Нанотехнологии и интересные разработки
Завершается подготовка к физическому пуску нейтронного реактора ПИК
Ученые Петербургского института ядерной физики имени Б.П. Константинова (ПИЯФ) завершают подготовку к физическому пуску исследовательского ядерного нейтронного реактора ПИК в Гатчине, строительство которого началось более 30 лет назад, сообщил РИА Новости заместитель директора института ПИЯФ Виктор Ежов.
Физический пуск означает окончание этапа испытаний всех систем ядерного энергоблока. На реактор завозят топливо и начинают готовить установку к энергетическому пуску – началу выработки электроэнергии.
«Сейчас продолжается загрузка топлива в реактор, это достаточно длительный процесс – после загрузки каждого тепловыделяющего элемента (твэла) необходимо проверить все параметры: циркуляцию воды, поток нейтронов. Пока еще не загружено примерно четверть твэлов», – сказал собеседник агентства.
Рис. 1.
По его словам, институт получил все необходимые разрешения Ростехнадзора на выполнение программы физического пуска реактора ПИК, для чего потребовались длительные испытания оборудования первого пускового комплекса, аттестации и тренировки персонала, неоднократные инспекции Ростехнадзора в рамках уже полученных институтом лицензий на сооружение и эксплуатацию.
Ежов пояснил, что программа физпуска, согласованная организациями главного конструктора реактора – ОАО «НИКИЭТ» и генерального проектировщика ПИКа – ОАО СПИИ «ВНИПИЭТ», – это комплекс исследований, который включает загрузку ядерного топлива в активную зону, достижение критического состояния и определение нейтронно-физических характеристик реактора на минимальной мощности.
Рис. 2.
По результатам физпуска по необходимости вносятся изменения в проектную и эксплуатационную документацию. «Таким образом, физический пуск – длительный и многоэтапный процесс, который заканчивается утверждением отчета по физпуску», – пояснил Ежов.
По словам собеседника агентства, сейчас идет этап экспериментов по определению нейтронно-физических характеристик реактора.
Комментируя сообщения в блогах о том, что физический пуск реактора уже состоялся, Ежов отметил, что сообщения касаются важного события – начала загрузки активной зоны и достижения критического состояния как этапа физического пуска.
«Так как это долгожданный момент, то и эмоции здесь „критические“! Но не стоит путать процесс выполнения программы работ и радость участников и зрителей», – сказал ученый.
Что дальше?
Вместе с тем, Ежов подчеркнул, что начало физического пуска не означает, что все проблемы самого «древнего» научного долгостроя страны уже в прошлом.
«Решены проблемы финансирования строительства реакторного комплекса ПИК, но не решены проблемы его эксплуатации, которые требуют значительных финансовых средств и наличие квалифицированного и аттестованного персонала», – сказал он.
По его словам, эксплуатационные расходы включаются в себя текущие затраты на содержание зданий и оборудования, оплату изготовления топливных элементов, которые давно не заказывали в компании «ТВЭЛ», оплату услуг специализированных организаций, и, наконец, фонд оплаты труда персонала, который необходимо увеличивать, чтобы привлечь квалифицированных работников зоны из Петербурга и других районов страны.
Рис. 3.
«Решение вопросов содержания и эксплуатации реакторного комплекса ПИК мы связываем с участием института в пилотном проекте по созданию национального исследовательского центра "Курчатовский институт», – отметил Ежов.
Супермикроскоп
Высокопоточный пучковый ядерный реактор ПИК – один из крупнейших и самых дорогих «научных долгостроев», оставшихся России в наследство с советских времен. Основные идеи для этой установки были сформулированы еще в конце 1960-х годов – реактор должен был стать самым лучшим в мире источником пучков нейтронов.
Такие источники во всем мире используются как своеобразные «супермикроскопы», способные просвечивать различные материалы и «видеть» детали их структуры, сопоставимые по размеру с мельчайшими атомами. Нейтроны дают возможность изучать биологические молекулы и материалы, «прозрачные» для гамма-лучей и рентгена, они позволяют видеть динамику атомов, «снимать кино», а не только получать статичные снимки.
Рис. 4.
Строительство комплекса на территории института в Гатчине началось в 1976 году, но этот проект, как и многие другие ядерные проекты во всем мире, был заморожен из-за Чернобыльской катастрофы. К 1986 году были построены здания, закончена значительная часть монтажных работ, началась наладка отдельных систем. Однако после Чернобыля в СССР были пересмотрены требования безопасности, предъявляемые к ядерным реакторам, и проект ПИКа пришлось переделывать.
К 1991 году был готов обновленный, откорректированный проект, однако строительство фактически было уже заморожено. В 1990-е годы финансирования хватало лишь на то, чтобы не дать остановиться самому процессу сооружения и развалиться тому, что уже построено.
В 2007 году, после проведения государственной экспертизы проекта, правительство РФ приняло решение о выделении 6 миллиардов рублей на достройку реактора тремя пусковыми комплексами. Первый пусковой комплекс был завершен в конце 2009 года, и эксплуатационный персонал реактора начал подготовку к физическому пуску реактора.