Специалисты ОКБМ имени И.И. Африкантова создали реактор для атомных подводных лодок, который может работать без перезарядки весь срок службы субмарины. Об этом сообщается в годовом отчёте бюро. По мнению экспертов, разработка имеет большое значение для российского флота. Теперь подлодки не будут выбывать из строя на время капремонта при замене топлива. Однако деятельность ОКБМ не ограничивается военным направлением: гражданскими технологиями российского предприятия заинтересовались в Индонезии, Китае и Южной Корее.
Опытное конструкторское бюро машиностроения имени И.И. Африкантова (ОКБМ, входит в машиностроительный холдинг «Росатома») разработало «вечный» реактор для атомных подводных лодок (АПЛ). Предполагается, что ресурса такого реактора хватит для всего цикла работы субмарины. Об этом говорится в годовом отчёте бюро.
«В 2017 году была завершены разработка, изготовление и проведены межведомственные испытания сразу двух транспортных активных зон — оптимизированной активной зоны для АПЛ с кампанией до среднего ремонта корабля и уникальной в отечественной истории активной зоны с ресурсом на весь жизненный цикл корабля», — говорится в отчёте бюро за 2017 год.
Отметим, активная зона — центральная область ядерного реактора, содержащая топливо в виде тепловыделяющих элементов. Именно в активной зоне происходит управляемая ядерная реакция.
Как пояснил директор Инженерной школы ядерных технологий Томского политехнического университета Олег Долматов, в настоящий момент принцип работы практически всех ядерных реакторов в мире устроен одинаково: в активной зоне размещаются топливные элементы, изготовленные из урана или его соединений. Под действием нейтронов происходит процесс деления, и в результате выделяется энергия, которую можно использовать для различных нужд.
«В результате процесса деления урановое топливо выгорает, из-за этого явления реакторы приходится перегружать — менять выгоревшее топливо на свежее. Таким образом, на какое-то время агрегаты и установки — атомные станции, подводные лодки, атомные ледоколы — перестают работать. К тому же любая перегрузка топлива сопряжена с риском радиационного воздействия на обслуживающий персонал», — рассказал в интервью Долматов.
К тому же в случае перезагрузки топлива АПЛ выбывает из строя как минимум на месяц, уточнил в беседе директор информационных проектов ПИР-Центра Андрей Баклицкий.
В среднем жизненный цикл подводной лодки составляет 25—30 лет, поясняют эксперты. И длительность работы активной зоны, разработанной в ОКБМ им. И.И. Африкантова, рассчитана на соответствующий срок.
«Разработка ОКБМ им. Африкантова — крайне важная и актуальная для страны, её можно назвать огромным прорывом в деле реакторостроения. Полагаю, в дальнейшем область её применения будет расширяться», — подчеркнул Долматов.
«Замена ядра»
В настоящий момент пять стран в мире являются операторами подводного атомного флота: Россия, США, Великобритания, Франция и Китай.
«На субмаринах России и США замена ядра требуется в среднем раз в десять лет. Во Франции и Великобритании средний срок эксплуатации активных зон реакторов подлодок составляет около пяти-шести лет, хотя страны могут заявить, что срок их эксплуатации больше», — прокомментировал ситуацию в беседе доктор технических наук, профессор Владимир Кузнецов.
О технических особенностях китайских подлодок мало что известно — власти КНР не разглашают подобную информацию.
Наибольший срок службы реакторов подводных лодок заявлен Соединёнными Штатами. В 2016 году Вашингтон сообщил о модернизации своего атомного подводного флота. Предполагалось, что на смену лодкам типа «Огайо» с 2021 года придут субмарины нового класса — «Коламбия».
Согласно данным специальной исследовательской службы конгресса США, планируемый срок эксплуатации «Коламбии» — 42 года. Предполагается, что ядерные реакторы АПЛ этого типа будут загружаться топливом единственный раз — на весь срок службы субмарины.
Однако проверка Счётной палаты США показала, что подлодки «Коламбия» не отвечают заявленному Пентагоном уровню технологической готовности. Аудиторы отметили в своём докладе, что для некоторых устройств подлодок ещё не создавались прототипы, а ряд заявленных функций имеет только теоретическое, а не экспериментальное обоснование. Решения для реактора АПЛ также вызвали вопросы.
Кроме того, Счётную палату смутил тот факт, что флот не обязан отчитываться о разработке «Коламбии» до 2021 года, хотя к тому времени ВВС США уже будет выделено $8,7 млрд.
«Восточный вектор»
Деятельность ОКБМ не ограничивается военным направлением. Подразделение «Росатома» продолжает реализацию ряда международных проектов, как следует из годового отчёта.
Так, бюро окажет помощь Китаю в создании ядерного реактора на быстрых нейтронах, отмечается в документе. Специалисты выполнят экспертизу проекта будущего китайского демонстрационного ядерного реактора на быстрых нейтронах CFR-600. Сотрудничество также предполагает поставку реактора и сопутствующего оборудования, помощь в строительстве установки и обучении персонала, а также пусконаладочные работы.
Как сообщает, инициатива по сооружению CFR-600 принадлежит КНР. Строительство началось в конце 2017 года. Проектная мощность установки — 600 МВт.
Как отметил Баклицкий, строительство CFR-600 является логическим продолжением запуска экспериментального реактора на быстрых нейтронах — CEFR (The China Experimental Fast Reactor). Прототип, запущенный в 2010 году, был маломощным — всего 20 МВт.
«Китай активно инвестирует в атомную энергетику, последовательно развивая эту отрасль. КНР в силу экономического роста и проблем с экологией необходимо большое количество «чистой» энергии. Российская технология реакторов на быстрых нейтронах вписывается в этот контекст очень хорошо — она позволяет утилизировать ядерные отходы», — сказал Баклицкий.
Эксперт пояснил, что инфраструктура «большой девятки» ядерных государств преимущественно нацелена на использование тепловых атомных реакторов. Однако в этом случае остаётся существенное количество отходов — отработавшего ядерного топлива (ОЯТ).
Реакторы типа БН позволяют переработать ОЯТ, оставляя гораздо меньшие объёмы загрязняющего материала. Китай, вероятно, будет утилизировать на реакторе CFR-600 продукты, полученные в ходе деятельности своих тепловых атомных электростанций, предположил Баклицкий.
Отметим, в настоящий момент только Россия использует промышленные реакторы на быстрых нейтронах: БН-600 и БН-800 на Белоярской АЭС в Свердловской области. Ещё один реактор, мощностью 1200 МВт, планируется построить в рамках пятого энергоблока станции в 2024 году. Помимо Китая, интерес к этому направлению проявляют азиатские страны — Индия, Япония и Южная Корея, отмечают эксперты.
«Мирный атом»
За рубежом востребованы и другие направления деятельности ОКБМ. Так, Индонезия продолжает совместную с бюро разработку проекта строительства экспериментального многофункционального высокотемпературного газоохлаждаемого ядерного реактора (ВТГР). Эта установка малой мощности получила название Reaktor Daya Eksperimental (RDE).
Данный тип реакторов имеет высокий коэффициент полезной деятельности — до 50%, при этом он является достаточно безопасным, отметили эксперты. Предполагается, что в результате совместной с Индонезией работы «Росатом» получит эталонный энергоблок атомной станции с ВТГР. Это, в свою очередь, позволит выйти на международный рынок и создать новый отраслевой продукт на базе данной технологии, отмечается в докладе бюро.
Также специалисты бюро могут помочь Южной Корее изготовить под ключ ядерный реактор для морских судов мощностью 150—200 МВт. В качестве образца корейская сторона рассматривает разработку ОКБМ — водо-водяной реактор РИТМ-200.
«РИТМ-200 планируется установить на российских ледоколах «Арктика» и «Сибирь». Один из них уже спущен на воду, второй пока строится. Как только оба судна будут введены в строй, можно будет говорить о сделке с зарубежными партнёрами — они своими глазами увидят, что есть эталонный образец и его испытания прошли успешно. Полагаю, Южная Корея сможет использовать такой реактор в работе плавучих АЭС либо для перевозок грузов по Северному морскому пути», — резюмировал Баклицкий.
Будь в курсе актуальных событий: vk.com/geopoliticsrussia
Оценили 12 человек
12 кармы