Сам по себе реактор со свинцовым теплоносителем тащит за собой множество конструктивных проблем, с которыми мы раньше никогда не сталкивались. Условно говоря, если сделать насос, способный качать горячую радиоактивную воду, оказалось сложно, то каким насосом придётся качать расплавленный свинец? Всё осложняется также подбором материалов - в расплаве свинца большинство привычных нам материалов корродирует или растворяется. Хорошо стоит оксид алюминия, но сам алюминий недостаточно жаропрочен для такого применения.
В общем, мы сейчас проводим эксперименты на малогабаритном опытовом реакторе баковой конструкции, а для создания полномасштабного реактора со свинцовым теплоносителем понадобится лет 10-15.
- Вон оно как... Понятно, - Первый секретарь был озадачен. - А стоит ли тогда связываться с таким сложным сооружением вообще?
- Связываться придётся, - пояснил академик Александров. - Это вызвано особенностями сжигания топлива в реакторах разных типов. Мы в 1956 году приняли решение ставить на АЭС только водо-водяные реакторы (АИ, см. гл. 02-08), и это, в целом, было правильным решением. Они не только безопаснее графитовых, но и имеют большую глубину выгорания топлива, то есть, от них остаётся меньше отходов. Отработанное топливо реакторов ВВЭР намного легче перерабатывать.
(Для реакторов РБМК степень выгорания урана-235 составляет от 0,35 до 0,37, для реакторов типа ВВЭР степень выгорания - от 0,30 до 0,33 http://geoenergetics.ru/2016/12/01/proekt-proryv-pervoe-znakomstvo/)
Но у нас продолжают работать специализированные реакторы для выработки оружейного плутония. Их отработанное топливо мы перерабатывать не умеем, и вынуждены пока его складировать. Для его переработки как раз и потребуются реакторы типа БРЕСТ, они могут выжигать более полно наиболее опасные, высокоактивные продукты деления.
(в реальной истории проблема возникла и с отработанным топливом реакторов РБМК. К примеру, 'мокрое' хранилище Ленинградской АЭС к 2011 г было заполнено на 95%: еще одна выгрузка топлива, и АЭС бы пришлось просто останавливать. http://geoenergetics.ru/2016/08/14/yadernyj-toplivnyj-cikl-otrabotannoe-yadernoe-toplivo/)
- Сложно у вас всё, - Первый секретарь озадаченно почесал лысину. - А я читал где-то, что американцы реакторы строят на тяжёлой воде и природном уране, без обогащения. Почему мы так не можем?
- Почему же, мы тоже можем. Просто, до недавнего времени, тяжёлая вода была дорогим удовольствием. Сейчас разработан более дешёвый метод её получения путём дистилляции из электролита цехов получения электролитического водорода (подробнее упоминалось в гл. 04-09). Сейчас мы строим вместе с индийскими коллегами опытовый канальный тяжеловодный реактор с горизонтальным расположением стержней. У него есть свои достоинства и недостатки.
- Припоминаю,
что-то мне ещё покойный Игорь Васильевич про такую штуку рассказывал, - Хрущёв напряг память, вспоминая. - Вроде он говорил, что там тепловыделяющие сборки надо чуть ли не ежедневно менять?
- Да, из-за очень небольшой глубины выгорания. Но при этом их можно менять, не останавливая реактор - это особенность канальных реакторов, - пояснил академик Доллежаль. - Весьма неудобно при промышленной эксплуатации, но зато очень хорошо подходит для проведения всяких научных экспериментов, а также - для реализации уран-ториевого топливного цикла. Почему, собственно, индийские товарищи и заинтересовались.
- А вы такие реакторы планируете строить? - спросил Первый секретарь.
- Если только небольшие опытовые. У этого реактора есть много неустранимых недостатков, - пояснил Александров. - Из-за малой глубины выгорания топлива реактор подобного типа вырабатывает очень много отходов, при этом перерабатывать их ещё сложнее, чем отработанное топливо графитовых реакторов. Если сломается перегрузочная машина или ТВС распухнет и застрянет в канале - говоря по-простому, выколупывать её придётся вручную, работая в скафандрах радиационной защиты возле фонящего работающего реактора. Риск облучения людей очень велик.
- В реакторе канальной конструкции очень много герметизируемых соединений, - прогудел Славский. - Теплоноситель приходится подводить отдельно к каждому каналу. Из-за этого риск протечки радиоактивной воды намного больше, чем в наших реакторах ВВЭР. В общем, подумали мы, и решили ограничиться только экспериментальными моделями. Индийцы ещё думают, сравнивают.
- Понятно, - Никита Сергеевич согласно покивал - доводы были вполне убедительные. - А ещё вы мне про газоохлаждаемый подземный реактор рассказывали, в котором какие-то графитовые шарики катаются, помните? Вы ещё хотели на Байконуре такой строить, для выработки водорода? (АИ, см. гл. 05-06, реактор-аналог МГР-Т)
- С этим проектом всё очень непросто, - признал Александров. - Прежде всего - с подбором материалов, способных работать при высоких температурах, без коррозии. Гелий, как теплоноситель, дороже воды и имеет меньшую теплоёмкость. Соответственно, заменить один мегаваттный реактор типа ВВЭР могут четыре реактора МГР-Т. С топливом для такого реактора тоже много проблем. В графите будет накапливаться радиоактивный углерод-14, утилизировать его в больших количествах мы ещё не умеем. Также в топливе содержатся соединения кремния, перерабатывать их химически тоже очень сложно.