Национальный ядерный центр РК: уникальные эксперименты и при чем тут авария на АЭС «Фукусима»
Национальный ядерный центр РК (НЯЦ) — научно-техническое объединение, созданное на базе военно-промышленного комплекса бывшего Семипалатинского испытательного полигона в городе Курчатове. Будучи стратегическим объектом считался одной из самых закрытых организаций страны, как и многие ее секретные разработки. В этот раз руководство и ученые центра решили поделиться достижениями и организовали пресс-тур для журналистов, передает корреспондент агентства Kazinform.
На территории Института атомной энергии представителям СМИ были продемонстрированы самые различные установки и реакторы, на которых местные ученые проводят крупномасштабные эксперименты. Как выяснилось в разговоре с заместителем директора по испытаниям Института атомной энергии НЯЦ Вячеславом Гнырей, экспериментальная база центра является одной из лучших в мире, что подтверждают зарубежные коллеги.
— Мы находимся в пультовой реактора ИВГ.1М, — говорит он. — Это один из исследовательских реакторов, который эксплуатируется в Национальном ядерном центре. Он является уникальной установкой. Это один из наших реакторов, на котором мы реализовываем задачи для развития атомной энергетики и обоснования ее безопасности. Одной из важных работ, проведенных за последнее время, стала работа по конверсии реактора — перевода его на работу на низкообогащенном урановом топливе. 18 мая текущего года у нас состоялся первый торжественный пуск. Используемое ранее высокообогащенное топливо было заменено на новое, с низким обогащением.
По его словам, за годы независимости, были значительно расширены экспериментальные возможности института.
— Мы сейчас с уверенностью можем заявить о том, что это топливо даже более безопасно, чем-то, которое было раньше. Одной из главных целей, которой нам удалось достичь, стало улучшение характеристик реактора. По сути, мы расширили его экспериментальные возможности с точки зрения реализации более сложных экспериментов с более тяжелыми устройствами, более сложными по конструкции. Это расширяет спектр задач, экспериментальных реакторных исследований, — отметил спикер.
В. Гныря подчеркнул, что такой прогресс вызвал неподдельный интерес со стороны зарубежных коллег.
— На данный момент реализована задача по разбавлению свежего топлива. Ученые НЯЦ в свое время предложили технологию, которую мы будем реализовывать на нашей базе — это технология сухого разбавления топлива. Главная задача — это конверсия и минимизация использования урана. Это для того, чтобы не допустить в перспективе и снизить риски распространения высокообогащенного топлива, которое может быть использовано для производства массового поражения. Одно из главных достижений нашего центра — это то, что мы сохранили экспериментальную базу, которая была. Более того, мы ее модернизировали, приспособили для проведения экспериментальных работ в актуальных областях атомной науки и техники. Мы активно реализуем эти работы, проводя различные эксперименты, — сообщил ученый.
По его словам, у НЯЦ есть заказчики в таких продвинутых и компетентных в сфере атомной энергетики странах, как Франция, Япония, США, Россия.
— Мы реализовывали с ними много задач, используя именно нашу экспериментальную базу. Потому что мы это умеем лучше всех других. Особенно в области обоснования безопасности перспективных реакторов на быстрых нейтронах. То есть, я даже сразу и не скажу, кто еще на таком уровне может так реализовывать эти задачи, — заявил В. Гныря.
Согласно приведенным им данным, уже было организовано более 60 полномасштабных экспериментальных пусков реакторов.
— А это установка ЛАВА-Б. Мы находимся на территории стенда Ангара. Это не реакторный стенд, но при этом установка ядерная. Потому что она использует ядерные материалы при проведении экспериментов. На этой установке мы можем имитировать тяжелые аварии с действующих и строящихся реакторов поколения 3 и 3+. Здесь можно увидеть ловушку расплава — одна из локализующих систем безопасности. Обычно она устанавливается под реактором, и в случае самой тяжелой аварии, когда происходит плавление топлива и конструкционных материалов, ловушка позволяет не пропустить расплав в среду — он падает в ловушку и находится там, — объяснил спикер.
Ученый рассказал об одном из самых интересных экспериментов, проведенных в институте совместно с японскими коллегами.
— Один из очень интересных экспериментов, которые мы реализовали совместно с японской компанией Toshiba на этой установке — мы смогли повторить расплав, который образовался вследствие аварии на Фукусиме. Потому что кориум (образовавшийся материал) — это очень твердый материал, который сложно фрагментировать (делить на части). Это практически керамика. Мы получили параметры, которые были согласованы с японскими коллегами, смогли повторить этот расплав, изучить его физико-механические свойства, дать рекомендации по ликвидации последствий аварии на Фукусиме, — сказал В. Гныря.
Заместитель директора Института атомной энергии по материаловедческим исследованиям Ерлан Коянбаев рассказал об установке индукционного нагрева.
— Здесь устанавливается графитовый тигель. Для чистоты экспериментов применяются различные барьерные материалы. Графит — очень активный углерод, который взаимодействует фактически со всеми металлами и оксидами. Поэтому для работы с ним изготавливаются специальные покрытия в виде карбид тантала, карбид ниобия. Наше ноухау — это когда наносится карбид циркония. Это здание материаловедов. Здесь проводятся исследования материалов, которые подверглись различным испытаниям. После реакторных или внереакторных испытаний, — сказал Е. Коянбаев.
По его словам, здесь можно отработать режимы крупномасштабных экспериментов как на установке ЛАВА-Б.
— Прежде, чем проводить эксперименты там, режимы отрабатываются здесь. Потом все это переносится, масштабируется на большую установку. Это специальная установка, полностью разработанная в НЯЦ, — добавил спикер.
О сотрудничестве с японскими коллегами рассказал начальник отдела внереакторных испытаний Асан Акаев.
— Наш отдел отвечает за методическое обеспечение внереакторной части экспериментов. Мы находимся на экспериментальном стенде Eagle, где находится одноименная установка. Здесь проводятся эксперименты в рамках казахстанско-японского сотрудничества, которое зародилось еще в 1990-х годах, тогда же и начал сооружаться этот комплекс, а в эксплуатацию он был запущен в мае 2000-го года. С того момента по сегодняшний день было проведено около 70 экспериментов, — сообщил спикер.
Ввиду того, что эксперименты отличаются и двух одинаковых экспериментов никогда не бывает, уточнил он, подготовка к ним ведется на протяжении 2-6 месяцев. Сами эксперименты, как сообщили коллеги А. Акаева, длятся всего до 15 секунд.
— Эксперименты на этой установке являются подготовительной частью для более крупного, реакторного эксперимента — поскольку на реакторе проводить эксперименты дороже и опаснее, все моменты сначала отрабатываются здесь. Проводимые здесь эксперименты призваны смягчить последствия тяжелой аварии на реакторе четвертого поколения, — объяснил ученый.
Он отметил, что результаты данных экспериментов уже нашли применение как на действующих, так и на проектируемых реакторах Японии.
— Последняя серия экспериментов была направлена на отработку режимов охлаждения при застывающем расплаве, когда уже последняя стадия тяжелой аварии. Наши заказчики экспериментов в лице японской стороны были удовлетворены результатами, им все понравилось. Сейчас даже ведутся переговоры о четвертой части проекта Eagle. Думаю, в будущем мы подпишем новое соглашение, — поделился планами А. Акаев.
Также журналистам продемонстрировали и известный Токамак.
— Идея создания комплекса зародилась в 1997 году, на встрече Нурсултана Назарбаева с академиком Велиховым, — вспоминает руководитель комплекса «Токамак КТМ» Дмитрий Ольховик. — На тот момент, в Казахстане не было установок для изучения термоядерного синтеза, для физики плазмы. Строительство токамака длилось до 2010 года, установка была введена в эксплуатацию в 2019 году. Ее уникальность заключается в том, что здесь есть транспортно-шлюзовое устройство, которое необходимо для перегрузки образцов в вакуумной камере, без ее разгерметизации.
— Наша установка выходит на проектные параметры, в ближайшие годы будут проводиться работы по материаловедческим исследованиям. Первый пуск был приурочен к выставке ЭКСПО — тогда мы показали какие-то небольшие параметры. Второй пуск уже позволил ввести установку на основании полученных результатов в эксплуатацию, — добавил Ольховик.
Подводя итоги информативного пресс-тура, генеральный директор НЯЦ Эрлан Батырбеков напомнил, что совсем недавно Центр был отмечен Главой государства.
— Это уже вторая госпремия Национального ядерного центра. Первую получили специалисты за работы, которые проводились в Институте ядерной физики — тогда институт входил в состав НЯЦ. В этом году госпремия была нам присуждена за работы, которые выполняли специалисты на установках Института атомной энергии, — сказал Э. Батырбеков.
Напомним, ряд сотрудников НЯЦ получили Государственную премию РК 2023 года в области науки и техники имени аль-Фараби.
