АЭС на Иртыше: как Курчатов готовится к атомному будущему и справится ли река с нагрузкой

Атомная электростанция в городе Курчатов Абайской области - вполне реальная перспектива на ближайшие десятилетия. Локацию для второй в Казахстане АЭС недавно обсуждали в Агентстве атомной энергетики. В случае реализации проекта - это будет первая в мире станция на территории бывшего ядерного испытательного полигона. Почему эта локация считается самой изученной в Казахстане? По каким критериям будущий наукоград подходит для строительства АЭС, и какие разработки Национальный ядерный центр готов применить на грандиозной стройке, в материале корреспондента BAQ.KZ.

Площадка на базе бывшего Семипалатинского испытательного полигона действительно рассматривается как перспективная для строительства атомной станции в рамках проекта стратегии урановой отрасли до 2050 года.

Конкретных проектов и планов по строительству АЭС в Абайской области пока нет. Но её признали пригодной. По словам главы Агентства атомной энергетики, здесь можно возвести станцию с блоками мощностью 125, 300, 600 и 1200 мегаватт.

В пользу положительного решения могут сыграть такие факторы, как тщательный мониторинг региона и наличие легендарного предприятия с большим опытом работы с мирным атомом и изучением последствий ядерного прошлого.

Ядерный край

Национальный ядерный центр РК - это огромная лаборатория, работающая на базе бывшего Семипалатинского испытательного полигона. Главная задача, которую решает местное научное сообщество, это укрепление глобальной безопасности. Например, здесь проводят работы по переводу исследовательских реакторов на безопасное топливо с низким обогащением вместо высокообогащённого урана, который потенциально может быть использован для оружия. Здесь отрабатывают уникальные технологии по консервации и утилизации старых ядерных материалов, чтобы они никогда не представляли угрозы для будущих поколений.

И это единственное место в Казахстане, где учёные создают близкие к аварийным условия, чтобы проверить, как поведут себя элементы активной зоны реактора в случае тяжёлой аварии. Здесь же работают над тем, чтобы этого никогда не случилось.

По мнению сотрудников НЯЦ, территория бывшего полигона - одно из подходящих мест для строительства АЭС. Причин несколько.

Здесь работают системы постоянного контроля радиации, есть богатый опыт работы с ядерными материалами и современными технологиями. Квалифицированные специалисты, научные лаборатории и инфраструктура создают выгодные условия для размещения высокотехнологичной установки вблизи бывшего ядерного предприятия. Благодаря многолетним исследованиям этого района, он считается одним из самых хорошо изученных в Казахстане.

С 2008 по 2021 годы сотрудники НЯЦ провели комплексное экологическое обследование территории Семипалатинского испытательного полигона. Цель - определение границ и земель, безопасных для жизни и ведения хозяйства, где ожидаемые эффективные дозы облучения человека не превышают 0,3 микрозиверта в год. А также земель, где этот показатель превышается. Значение 0,3 микрозиверта в год является пороговым уровнем вмешательства, при повышении которого требуется проведение защитных мероприятий с целью ограничения облучения населения.

Негативный радиационный "анамнез" некогда Семипалатинской области забыть невозможно. Местное население нередко высказывается против строительства АЭС. Люди считают, что радиационная нагрузка на экологию и здоровье людей необратимо увеличится.

Однако учёный свет уверен, строительство новой АЭС и её штатной эксплуатации, негативного вклада в экологическую ситуацию не внесёт.

"Касательно прошлого ядерных испытаний известно, что сверхнормативному загрязнению на территории полигона, как правило, подвергались испытательные площадки и следы радиоактивных выпадений. Исследования установили, что такие земли, а также участки, которые могут подвергнуться сверхнормативному радиоактивному загрязнению в результате миграции техногенных радионуклидов за пределы испытательных площадок, составляет примерно 8 336, 91 кв. км, что составляет 45,5% от общей площади бывшего Семипалатинского испытательного полигона", - рассказали в Национальном ядерном центре РК.

Учитывая опасения, связанные с исторической чувствительностью региона, сотрудники НЯЦ разграничивают исторический опыт семипалатинского полигона и принципы работы современной атомной энергетики. Для строительства АЭС рассматриваются реакторы поколения III или III+, которые оснащены многоуровневыми системами пассивной безопасности.

"Это исключает риски, связанные с крупными авариями, и гарантирует, что объект будет эксплуатироваться в соответствии с высочайшими международными стандартами МАГАТЭ. Целью таких проектов является не только укрепление энергетической безопасности, но и обеспечение долгосрочного социально-экономического развития региона через создание высокотехнологичных рабочих мест, строгое соблюдение экологических норм и поддержания радиационного фона в пределах, установленных национальным и международным законодательством", - пояснили в НЯЦ РК.

Хватит ли на всех Иртыша?

По каким характеристикам город Курчатов в Абайской области отвечает рекомендации МАГАТЭ и пригоден для строительства АЭС? Как выяснилось, тому есть несколько важных природных и антропогенных условий.

Исследуются сейсмические характеристики района, так как, например, повышенная сейсмичность определяет необходимость принятия дополнительных мер по укреплению конструкции АЭС.

В то же время анализируется потенциальное влияние самой АЭС на окружающую среду. Принимается во внимание наличие в районе памятников культурного наследия, природных заповедников и так далее.

Важным фактором является и наличие водного источника, так как вода необходима для работы станции.

Справится ли река Иртыш с нагрузкой? И не будет ли страдать от радиоактивного загрязнения? Эти вопросы вот уже больше года волнуют жителей Абайской области.

"Расход воды зависит от системы охлаждения. Например, если АЭС расположена на берегу моря, то используется прямое точное охлаждение, в котором прогоняются большие объёмы морской воды. Для ограниченных водоёмов такая система, конечно, непригодна, поэтому на реках и озёрах обычно применяются оборотные системы, использующие, к примеру, башенные градирни", - рассказали о возможном использовании вод Иртыша в НЯЦ РК.

Градирни - это устройства для охлаждения большого количества воды с помощью контакта с потоком воздуха. Часть воды испаряется, унося с собой тепло, а часть охлаждается до нужной температуры.

"Иртыш - крупная река с большим средним годовым стоком. Над рекой вверх по течению от Курчатова расположены крупные гидрообъекты, в том числе Шульбинская ГЭС и Бухтарминское водохранилище, суммарная ёмкость которых оценивается десятками кубических километров, что даёт возможности для сезонного и суточного регулирования стока. С учётом объёмов потери воды на градирнях даже для АЭС большой мощности, а также среднегодового расхода реки Иртыш, можно констатировать, что реки Иртыш более чем достаточно, чтобы обеспечить стабильными водными ресурсами систему охлаждения АЭС", - детализировали вопрос использования речной воды в национальном ядерном центре.

О безопасности АЭС

В случае, если АЭС построят близ Курчатова, то это будет первая атомная электростанция в зоне с ядерным наследием.

К примеру, один из крупнейших полигонов планеты "Невада" в США находится в пустынной и горной местности, где отсутствуют подходящие источники водоснабжения для атомной станции.

Первая АЭС, но не первые реакторы. Около полувека назад Казахстан уже получил опыт строительства ядерных объектов непосредственно на испытательном полигоне. Сейчас на базе НЯЦ РК функционирует два комплекса исследовательских реакторов на территории бывшего семипалатинского испытательного полигона, которые были построены в период активного проведения ядерных испытаний.

"Время показало, что за период эксплуатации ядерное наследие не оказало негативного влияния на безопасность данных объектов. Ключевым элементом комплексной системы обеспечения безопасности объектов атомной энергетики являются выбор современной референтной и безопасной технологии для реакторной установки будущей АЭС, безоговорочные соблюдения норм и требований при строительстве, эксплуатации и выводе из эксплуатации АЭС, а также непрерывный радиационный мониторинг", - рассказали о соседстве реакторов и ядерного прошлого в НЯЦ РК.

В случае принятия решения по строительству АЭС в Курчатове подход к выбору технологии и применению стандартов безопасности не будет отличаться от подхода, который применяется при выборе реакторной технологии для первой в РК и любой другой современной АЭС. То есть будут рассматриваться наиболее современные, но в то же время проверенные реакторные технологии.

"Главной особенностью таких реакторов является сочетание активных и пассивных систем безопасности, делающих станции максимально устойчивые к возможным внешним и внутренним нештатным воздействиям. В конструкции таких реакторов предусмотрены двойная защитная оболочка, системы улавливания расплава активной зоны и многоконтурное охлаждение. Особое внимание при проектировании реакторов поколения III или III+ уделяется сейсмостойкости, устойчивости к внешним природным и техногенным воздействиям и защите от возможных человеческих ошибок", - разъяснили в Национальном ядерном центре.

Ядерные отходы и кадры

Строительство АЭС тянет за собой много вопросов экологии. Один из них - хранение отработанного ядерного топлива (ОЯТ). В Казахстане ещё нет больших запасов ОЯТ в связи с отсутствием АЭС, а имеющиеся объёмы связаны с работой реакторов НЯЦ РК и Института ядерной физики под Алматы.

Если учесть, что Казахстан пока не готов перерабатывать такое топливо для дальнейшего использования, то вопрос хранения весьма актуален.

Решение этой задачи уже найдено, говорят в Национальном ядерном центре. И оно расположено в 75 км от Курчатова.

"В 2010 году на комплексе исследовательских реакторов "Байкал-1" создано долговременное хранилище отработанного ядерного топлива реактора БН-350, который долгое время успешно работал в городе Актау. Комплекс "Байкал-1" находится в 75 км от Курчатова. Для хранения топлива используется сухой метод в специализированных герметичных контейнерах (ТУКах) под контролем МАГАТЭ. Кроме того, на территории этого же комплекса создано хранилище шахтного типа для ОЯТ исследовательского реактора ИВГ.1М. В хранилище, состоящем из двенадцати ячеек, в соответствии со всеми требованиями РК и МАГАТЭ, размещено на долговременное хранение ОЯТ исследовательского реактора. Места для размещения хранилищ отработанного ядерного топлива имеются, их размещение на довольно небольшом расстоянии от Курчатова и других населённых пунктов совершенно безопасно, как с точки зрения ядерной радиационной безопасности, так и с точки зрения ядерной физической безопасности", - прокомментировали вопрос хранения отработанного топлива сотрудники центра.

Они также напомнили, что ОЯТ - это ценный ресурс, который при замкнутом топливном цикле может стать топливом для новых типов реакторов, и стоимость которого в ближайшем будущем будет только расти.

В случае строительства АЭС как в Улькене, так и в Курчатове, эти высокотехнологичные локации станут местом притяжения и стимулом для молодых специалистов. Эти населённые пункты сообща с профильными ведомствами уже сейчас должны прорабатывать вопрос создания полноценной экосистемы для специалистов и их семей: жильё без долгого ожидания, достойную зарплату и карьерный рост, качественную медицину и образование, удобную логистику.

Кстати, некоторые люди ошибочно считают, что со строительством АЭС в Курчатове, сотрудники Национального ядерного центра всем штатом пойдут работать на АЭС. Но его сотрудники напомнили, что это самостоятельное предприятие со своими важными целями и задачами.

"Штат работников НЯЦ напрямую не рассматривается как основа для формирования персонала для АЭС. Но наработанный опыт, научно-техническая база являются хорошей основой для подготовки такого персонала. В частности, можно обеспечить подготовку базового каркаса инженерно-технического персонала, экологов, экспертов аварийного реагирования и других специалистов в штат эксплуатирующей организации. Кстати, учёные центра проводят множество экспериментов и получают уникальные данные, которые используются для повышения безопасности на действующих и проектируемых перспективных АЭС четвёртого поколения", - заключили в НЯЦ РК.

Напомним, в Казахстане рассматривается ещё несколько возможных площадок для возведения атомных станций разной мощности: это Жамбылский район Алматинской области и побережье Каспийского моря.

В Агентстве атомной энергетики считают, что западные регионы Казахстана являются перспективными для реализации такого проекта. В ближайшее время начнётся детальное исследование выбранной площадки, чтобы оценить её технические характеристики и соответствие экологическим стандартам.