Владимир Борисович СМЫКОВ работает в Физико-энергетическом институте им.А.И. Лейпунского (АО «ГНЦ РФ – ФЭИ», входит в научный дивизион Госкорпорации «Росатом») 47 лет. Закончил Московский энергетический институт в 1976 году, затем аспирантуру ГНЦ РФ – ФЭИ. Кандидат технических наук автор более 200 научных работ и 23 изобретений. Ещё на 5 курсе, когда проходил практику в ВТИ, заведующая кафедрой ТВТ МЭИ профессор Ольга Исааковна Мартынова порекомендовала пойти на работу в ФЭИ, так что за год до окончания вуза студент Смыков уже точно знал, что будет работать в обнинском институте. В последние годы занимается выводом из эксплуатации натриевых реакторов.
— Есть поговорка: ломать не строить. С реакторами это не так?
— Вывод из эксплуатации – неизбежная стадия жизненного цикла любого атомного энергоблока или исследовательского реактора. Готовиться к выводу нужно заранее – обеспечить необходимые ресурсы, разработать детальный план и, самое главное, иметь эффективные, надёжные и безопасные технологии для решения всех возникающих при выводе задач.
— Натриевые реакторы в этом плане не исключение?
— Быстрые натриевые реакторы в России давно освоены и работают: БОР-60 с 1969 года (АО «ГНЦ НИИАР», г. Димитровград, Ульяновская обл.), БН-600 с 1980 года, БН-800 с 2015 года (Белоярская АЭС, г. Заречный, Свердловская обл.). И сегодня актуален вывод первых быстрых аппаратов. Идут работы по выводу из эксплуатации реактора БН-350 (пущен в 1973 году) в казахстанском Актау, окончательно остановленного в 2009 году. Давно остановлен японский быстрый реактор «Мондзю» с его несчастливой судьбой, ведутся работы по выводу быстрых натриевых аппаратов и в других странах.
— А что с обнинским реактором?
— В соответствии с Приказом по Минатому №130 от 05.03.1997 года в России полигоном для отработки технологий вывода быстрых натриевых реакторов из эксплуатации является знаменитый обнинский быстрый реактор БР-10 в ГНЦ РФ – ФЭИ, окончательно остановленный в 2002 году после 43 лет эксплуатации.
— Технологию отработали?
— Нейтрализацию недренируемых остатков натрия в оборудовании осуществляют с помощью установки ЛУИЗА-РАО, в которой используется технология газофазного окисления – применяется закись азота, известная также как веселящий газ.
Успешную практическую проверку технология газофазного окисления прошла при нейтрализации недренируемых остатков натрия в двух петлях второго контура ИР БР-10 – баки-насосов, воздушные теплообменники, теплообменники натрий-натрий, трубопроводы, сильфонные вентили и другое оборудование петель.
— Это разработка специалистов ГНЦ РФ – ФЭИ?
— Предложение обнинских специалистов по использованию закиси азота впервые было сделано для французских коллег в Центре Кадараш (Франция) в рамках проекта МНТЦ, но французские быстровики оказались иммунными к новым идеям. А вот в ФЭИ профессор Юрий Ервандович Багдасаров, бывший научный руководитель БР-10 (ныне покойный, к сожалению), сразу оценил все возможные преимущества веселящего газа.
Среди прочего, при его взаимодействии с натрием конечными продуктами реакции получаются газообразный азот и нитратные соли – иными словами, защитная атмосфера и удобрения. В отличие от водных или спиртовых технологий взрывоопасный водород не образуется. Соли на следующем шаге можно безопасно растворить в воде и удалить из оборудования.
— Основной интерес у специалистов вызывает задача очистки на газофазной установке холодных ловушек.
Что из себя представляет ловушка? Это двустенный сосуд объёмом 200 литров с фильтрующей набивкой, в котором при эксплуатации медленно циркулирует натрий, охлаждаемый до заданной температуры кипящим за стенкой толуолом, что приводит к осаждению в ловушке примесей натрия. С точки зрения утилизации, стенки могут выступить в качестве готового контейнера.
С помощью закиси азота и других газовых смесей обнинские специалисты научились превращать содержимое холодной ловушки оксидов в растворимые соли в безопасном виде, растворять их прямо в ловушке и цементировать.
В такой обезвреженной ловушке все радионуклиды остаются внутри твёрдой матрицы. Следовательно, ловушку можно спокойно отправлять в хранилище на захоронение.
— То есть, ловушки не безопасны и требуют специального обращения?
— На сегодняшний день все холодные ловушки второго контура БР-10 обезврежены, и при этом не было получено ни одного литра жидких радиоактивных отходов (РАО).
К обезвреживанию ловушек первого контура на БР-10 приступили в 2016 году. Одна из обезвреженных ловушек второго контура носит теперь статус демонстрационной. Её зацементировали и вырезали окно во внешней стенке для обозрения.
К обезвреживанию ловушек первого контура на БР-10 приступили в 2016 году, к настоящему времени обезврежены 13 ловушек из 16.
— Обезвреживание ловушек — это долгий процесс?
— На обезвреживание ловушек второго контура у работников ИР БР-10 в ГНЦ РФ – ФЭИ уходило до полугода (затраты на собственно процесс, без учёта контрольных, транспортных, дозиметрических и иных вспомогательных операций). Благодаря найденным химико-технологическим приёмам, это время удалось сократить до двух месяцев.
Трёхкратное ускорение станет особенно заметным, когда настанет время браться за обезвреживание ловушек натриевых энергоблоков.
— Что представляет из себя эта ловушка?
— Ловушки БН-350 – это конструкции 6 метров в высоту и 1 метр в диаметре, не считая теплоизоляции, объемом 3,5 м3 в то время как объём ловушек БР-10 составляет всего лишь порядка 200 литров.