Ядерні пігулки від атомної залежності

Про застосування палива компанії «Westinghouse» на атомних енергоблоках України сьогодні говорять багато. Кількість «фахівців» з цього питання росте з геометричною прогресією. Свої оцінки і прогнози (найчастіше апокаліптичні) дають «експерти» від екології, економіки, енергетики, цивільного захисту тощо. Час від часу залучають і активну громадськість.

А що кажуть ті, хто безпосередньо експлуатує паливні збірки «Westinghouse» вже протягом 12 років? Наскільки це паливо безпечне? У чому необхідність застосування і яка історія його впровадження? З чим пов’язана активізація опонентів використання касет виробництва згаданої транснаціональної компанії? Ці та інші запитання ми адресували заступникові головного інженера ЮжноУкраїнської АЕС Олексію Арванінову.

– Давайте почнемо з головного. Безпека. Саме вона передусім хвилює наших читачів. Чим визначається безпека ядерного палива? Як її «виміряти», а точніше, як вона в реалії «вимірюється» на АЕС? З якою періодичністю? І хто контролює цей процес?

– Згоден, давайте почнемо з головного. Атомна станція в цілому, і ядерне паливо зокрема, спроектовані та експлуатуються так, щоб на будь-якому етапі їх життєвого циклу виконати базову мету безпеки – уникнути неприпустимого радіаційного впливу на персонал, населення та довкілля.

Як забезпечити, виміряти та проконтролювати цей процес? Ядерне паливо має відповідати проектній документації, експлуатуватися відповідно до встановленого регламенту, а персонал, який з ним працює, повинен мати відповідну кваліфікацію. Мають також вестися чіткий облік, контроль і незалежний моніторинг у процесі поводження з ядерними матеріалами. А тепер давайте детальніше.

Отже, перше. Вибір палива. Вибір конструкції та обґрунтування безпечної експлуатації ядерного палива продиктовані проектом реакторної установки. Будь-яка модифікація конструкції, а таке періодично відбувається, виконується відповідно до Державних норм, правил і стандартів з ядерної та радіаційної безпеки, з проходженням незалежної експертної оцінки та узгодженням у Держатомрегулювання України (ДІЯРУ). Саме так наприкінці 90-х років минулого століття було впроваджено удосконалені тепловиділяючі збірки (УТВЗ) російського виробництва, в середині 2000-х – збірки альтернативної конструкції (ТВЗА) того ж виробника. І зараз ведуться роботи з впровадження палива виробництва «Westinghouse» (ТВЗ-W).

Друге. Контроль виготовлення. Кожна партія «свіжого» палива двічі проходить контроль. На першому етапі її відповідність проектній документації в умовах заводу-виробника перевіряє делегація в складі представників відділу ядерної безпеки атомної станції та дирекції компанії «Енергоатом». Коли ж паливні збірки надходять безпосередньо на майданчик АЕС, починається другий етап – вхідний контроль. Його здійснюють за встановленою процедурою в присутності представників заводу, що виготовив паливо.

Третє. Безпосередньо експлуатація палива. Усі роботи з ядерним паливом (тобто ядерно небезпечні роботи) виконуються за спеціальним технічним рішенням або згідно з програмою, які затверджені генеральним директором ВП ЮУАЕС і узгоджені Державною інспекцією з ядерної безпеки на ЮУАЕС. Ці документи визначають осіб, відповідальних за виконання робіт, послідовність цих робіт, а також заходи з забезпечення ядерної безпеки та критерії успішної реалізації робіт.

Четверте. Персонал. Усі ядерно небезпечні роботи виконуються лише кваліфікованим персоналом у присутності та під наглядом контролюючого фізика, завдання якого – стежити за неухильним дотриманням вимог правил, норм і інструкцій з безпеки в атомній енергетиці, а також здійснювати контроль відповідності ядерно небезпечних робіт до програм, робочих графіків і заходів, що затверджуються керівництвом атомної станції.

І останнє. Облік і контроль ядерних матеріалів. Його здійснює АЕС і компанія «Енергоатом» під контролем ДІЯРУ. Не слід забувати й про МАГАТЕ, що контролює дотримання гарантій нерозповсюдження ядерних матеріалів.

Таким чином, ми бачимо, і я дуже хочу, щоб це зрозуміли всі ваші читачі, що питанням безпеки, які мають найвищий пріоритет, приділяється максимальна увага на кожному етапі поводження з ядерним паливом.

– Сьогодні Україна – єдина держава, що використовує альтернативні поставки ядерного палива для спроектованих у колишньому Радянському Союзі реакторів. Інші країни з аналогічним типом реакторів залишаються на 100% залежними від поставок паливних касет з Росії. У чому необхідність української диверсифікації? І давайте, насамперед, розшифруємо цей не всім зрозумілий термін.

– Дійсно, наприкінці 90-х років минулого століття було підняте питання про зняття російської монополії з постачань «свіжого» ядерного палива в Україну. Це й назвали диверсифікацією (диверсифікація постачань – розосередження закупівель між різними джерелами (країнами) з метою послаблення критичної залежності від якого-небудь одного джерела постачань (Економічний словник). – Авт.).

2000 року було підписано українсько-американську міжурядову угоду, і цей напрямок робіт дістав назву «Проект кваліфікації ядерного палива для України». Було створено Центр проектування активних зон на базі Харківського фізико-технічного інституту. Його фахівці в подальшому пройшли тривале багаторічне стажування в компанії «Westinghouse», вивчаючи методології проектування, обґрунтування безпеки та ліцензування ядерного палива.

Проект кваліфікації ядерного палива реалізовувався в два етапи. На першому, в 2005 році, до активної зони южно-українського енергоблока № 3 було вперше завантажено 6 дослідних (пілотних) тепловиділяючих збірок виробництва «Westinghouse» (ТВЗ-W). За період їх експлуатації – а це 4 паливні кампанії – зауважень зафіксовано не було. 2010 року, згідно з другим етапом проекту, до активної зони нашого третього блока було завантажено перевантажувальну партію, що складається з 42 касет «Westinghouse».

Далі, переходячи від проекту кваліфікації до комерційних поставок ядерного палива від альтернативного постачальника, було підписано контракт № 1 між НАЕК «Енергоатом» і «Westinghouse Electric Sweden», що передбачав постачання ТВЗ-W для трьох вітчизняних енергоблоків щорічно впродовж чотирьох років. Для експлуатації альтернативного палива було визначено енергоблоки № 2 і № 3 Южно-Української, а також енергоблок № 5 Запорізької АЕС.

Пізніше контракт № 1 отримав розширення ще на три енергоблоки. Окрім уже вказаних, паливо «Westinghouse» минулого року було завантажене до четвертого, першого та третього запорізьких блоків (у порядку завантаження). Таким чином, тепловиділяючі збірки «Westinghouse» працюють у активних зонах шести з п’ятнадцяти атомних реакторів України, збільшивши частку блоків, на яких присутнє паливо альтернативного постачальника, до 40%.

Підбиваючи підсумок усього сказаного, хочу зазначити: диверсифікацію як процес упровадження ядерного палива альтернативного постачальника для українських АЕС було започатковано в кінці 90-х років минулого століття більше як політичний крок, в успіх якого тоді мало хто вірив. Цей процес пройшов свій, місцями тернистий, шлях. І головні його результати, якими ми, без сумніву, можемо пишатися, – створено паливну збірку ТВЗ-WR, яка безпечно експлуатується в активній зоні реакторів ВВЕР‑1000; в Україні створено Центр проектування активних зон, що виконує повний спектр розрахунків, обґрунтувань безпеки та ліцензування об’єктів атомної галузі; експлуатація ядерного палива «Westinghouse» зміцнює не лише енергетичну, а й економічну та політичну незалежність України.

– Історія питання, а 12 років експлуатації палива «Westinghouse» – це вже історія, свідчить, що активність опонентів диверсифікації ядерних поставок підвищується періодично. З чим, на Вашу думку, це пов’язано?

– Нескладно помітити, що чим наполегливіше НАЕК «Енергоатом» знижує залежність від постачань російських тепловиділяючих збірок, тим активніші інформаційні атаки з боку ЗМІ. На жаль, дуже часто, не розібравшись у питанні, журналісти намагаються шокувати читача гучними заголовками та притягнути його увагу в такий спосіб до своїх видань. Проте, і це я особливо хочу підкреслити, використання в активній зоні палива двох чи трьох різних виробників – загальносвітова практика і запорука здорової конкуренції між постачальниками палива. А отже, паливна збірка удосконалюється в плані технічної надійності та безпеки її експлуатації.

– Олексію Леонідовичу, але ж заради об’єктивності слід сказати, що шлях упровадження альтернативного палива «Westinghouse» не такий простий і легкий. Був період, коли процес було припинено. У чому, власне, полягала проблема, і як її вирішили?

– Дійсно, під час перевантажувальних робіт 2012 року було виявлено ТВЗ-W з деформованими дистанціонуючими ґратками (це елементи каркасу), внаслідок чого було отримано заборону Держатомрегулювання України на завантаження «свіжих» збірок «Westinghouse» до активної зони. При цьому, незважаючи на ушкодження дистанціонуючих ґраток, паливні елементи цих ТВЗ-W залишалися герметичними і виходу радіоактивних продуктів ділення з них зафіксовано не було. В подальшому компанією «Westinghouse» у співпраці з фахівцями Енергоатома та Центру проектування активних зон було вироблено рішення щодо зміцнення і зміни елементів конструкції ТВЗ-W, направлені на усунення конструктивних недоліків паливних збірок і на виключення їх ушкоджень під час транспортно-технологічних операцій. Ця модифікація дістала назву ТВЗ-WR («robust» – міцна, зміцнена. – Авт.). Компанією «Westinghouse» проведено стендові випробування допрацьованої конструкції ТВЗ-WR з наступним наданням результатів випробувань у НАЕК «Енергоатом».

Технічні умови на зміцнену конструкцію та обґрунтування безпечної експлуатації ТВЗ-WR розроблено та надано на розгляд ДІЯРУ. Комплект обґрунтовуючих документів пройшов незалежну експертизу, за результатами якої було отримано дозвіл Держатомрегулювання України на експлуатацію ТВЗ-WR. Першу партію таких касет завантажено під час планово-попереджувального ремонту (проводиться щорічно в заздалегідь заплановані терміни для обстеження обладнання, ремонту та підтвердження його технічного стану, а також перевантаження палива. – Авт.) 2015 року на енергоблоці № 3 Южно-Української АЕС. На сьогоднішній день на третьому енергоблоці експлуатуються 125 ТВЗ-WR. Після завантаження до активної зони реактора енергоблока № 2 чергової перевантажувальної партії, яке буде виконано в квітні (9 лютого блок виведено в ППР з перевантаженням палива тривалістю 120 діб.  – Авт.), кількість аналогічних паливних збірок на другому блоці буде доведено до 84 одиниць.

– Паливо «Westinghouse» для НАЕК «Енергоатом», і Южно-Української АЕС зокрема, виготовляється на шведському заводі в місті Вестерос. Чи є у вас, як у експлуатаційників, можливість стежити за процесом його фабрикації? Чи беруть участь українці в перевірці якості його виготовлення і приймальних випробуваннях?

– Так. Як я вже говорив раніше, для перевірки якості виготовлення тепловиділяючих збірок на заводі-виробнику «Westinghouse Electric Sweden AB» формується група з фахівців АЕС і НАЕК «Енергоатом». Під час таких перевірок наша делегація відвідує технологічні цехи, де виготовляються ТВЗ-WR, перевіряє відповідність паливних збірок вимогам технічної документації, крім того, проводиться аналіз протоколів з контролю якості виготовлення ТВЗ-WR.

Таким чином українські спеціалісти активно беруть участь у перевірці якості виготовлення палива «Westinghouse».

ПРОДОВЖУЮЧИ ТЕМУ. Розмова про ядерне паливо була б незавершеною без висвітлення ще одного важливого аспекту, який стосується поводження з відпрацьованим ядерним паливом. Опоненти диверсифікації паливних постачань в Україну аргументують свою позицію тим, що Росія свої відпрацьовані касети приймає на переробку, а в договорі з «Westinghouse» такого пункту немає. Куди в такому разі дівати відпрацьовані ТВЗ? На це запитання дали відповідь у дирекції компанії «Енергоатом», що об’єднує в своєму складі 4 діючі АЕС України:

«Сьогодні Україна вивозить до Росії на технологічну (тимчасову) витримку з наступною переробкою відпрацьоване ядерне паливо (ВЯП) з Рівненської, Южно-Української та Хмельницької АЕС. При цьому наша країна в особі ДП «НАЕК «Енергоатом» несе значні фінансові витрати (200 млн. дол. США щорічно), які в кінцевому рахунку оплачують споживачі електроенергії, оскільки ці витрати включаються у вартість електроенергії, що виробляється на АЕС.

У переробці відпрацьованого ядерного палива з України в Росії сьогодні немає жодної технологічної або економічної доцільності. Вивезення на переробку здійснюється інерційно, за «радянською» схемою, і виключно тому, що Україна досі не реалізувала власну схему поводження з відпрацьованим паливом. Такий стан речей приносить державі лише очевидні економічні втрати. Крім того, високоактивні відходи від переробки ВЯП все одно будуть згодом повернуті в Україну і для них необхідно створити своє спеціальне сховище. А обсяг таких відходів є співставним з обсягом відпрацьованого ядерного палива, яке відправляється до Росії на переробку.

Дуже важливим є й те, що зберігання відпрацьованого ядерного палива на власній території – це ще й резервування цінних енергетичних матеріалів. Свіжі паливні касети «вигорають» у реакторах менш ніж на 5%. Таким чином, ВЯП являє собою сировину для отримання залишку подільного урану та напрацьованого подільного плутонію, які в подальшому можна буде використати для виробництва свіжого ядерного палива. Зараз через порівняно низькі ціни на природний уран широке використання переробки ВЯП поки що не є економічно вигідним у порівнянні з виготовленням свіжого палива з природного урану. Однак, за прогнозами фахівців, ситуація може кардинально змінитися вже в найближчі десятиліття через поступове вичерпання природних покладів урану.

Між тим, Україна вже має позитивний досвід вирішення проблеми зберігання ВЯП. У 1990-х роках через обмеження з боку Росії у вивезенні відпрацьованого палива на переробку Запорізька АЕС зіткнулася із загрозою зупинки своїх енергоблоків. Це спонукало станцію побудувати і 2001 року ввести в експлуатацію проміжне (тимчасове) «сухе» сховище контейнерного типу для свого відпрацьованого палива. Завдяки цьому ЗАЕС повністю відмовилася від вивезення ядерного палива на переробку до Росії та щороку економить десятки мільйонів доларів.

Абсолютно логічним є те, що Україна має відмовитись від непотрібної переробки відпрацьованого палива в Росії з трьох інших своїх атомних електростанцій і побудувати для нього проміжне (тимчасове) сховище. 2005 року було укладено контракт з американською компанією Holtec International на проектування, ліцензування, будівництво і введення в експлуатацію Централізованого сховища відпрацьованого ядерного палива (ЦСВЯП). Такий крок дає нашій країні час, необхідний для прийняття остаточного рішення щодо схеми поводження з відпрацьованими тепловиділяючими збірками АЕС.

Крім того, створення ЦСВЯП означатиме ліквідацію монопольної залежності України від Росії і в питанні поводження з відпрацьованим ядерним паливом. Це убезпечить українську атомну енергетику від повторення критичної ситуації, що сталася на початку 90-х років минулого століття, коли РФ упродовж майже трьох років не приймала відпрацьоване паливо з українських АЕС, і в зв’язку з переповненням приреакторних басейнів витримки ВЯП наші атомні енергоблоки перебували на межі зупинки».

Офіційна церемонія початку будівельних робіт на майданчику Централізованого сховища відпрацьованого ядерного палива в зоні відчуження ЧАЕС – першого ядерного об’єкта загальнодержавного значення, рішення та проект будівництва якого ухвалено за часів незалежності України, – відбулася 9 листопада 2017 року. Перший пусковий комплекс ЦСВЯП планується ввести в експлуатацію у другій половині наступного – 2019 року.

Галина МЕДВІНСЬКА

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован.


*