Агентство по атомной энергии Японии намерено вновь запустить реактор на быстрых нейтронах «Дзёё» (префектура Ибараки, Оараимати). Перспективы основного реактора на быстрых нейтронах «Мондзю» (префектура Фукуи, Цуруга) до сих пор остаются туманными, поэтому агентство планирует поддерживать топливный цикл благодаря применению «Дзёё».
«Реактор мечты»
Атомные электростанции вырабатывают электричество, сжигая уран. Япония полностью зависит от импорта урана, однако его мировые запасы ограничены. Поэтому из использованного ядерного топлива извлекается уран и плутоний, которые можно использовать повторно. Топливный цикл заключается в повторном использовании смешанного оксидного уран-плутониевого топлива. Япония бедна природными ресурсами, поэтому с 1950-х годов она начала проводить энергетическую политику.
Реактор на быстрых нейтронах вырабатывает плутония больше, чем потребляет. Если бы он заработал, все энергетические проблемы были бы решены, поэтому его и называют «реактором мечты».
Тем не менее, в ноябре прошлого года Комиссия по ядерной регламентации порекомендовала министерству образования, культуры, спорта, науки и технологий изменить структуру управления проблемного реактора «Мондзю». Появились даже опасения, что реактор может быть выведен из эксплуатации.
Фундамент может пошатнуться
Если остановить топливный цикл, может пошатнуться энергетический фундамент Японии. Из-за отсутствия нормального потребления количество плутония в Японии продолжает расти. По данным на конец 2014 года, запасы плутония увеличились на 700 килограммов и составили 47,8 тонны. Плутоний можно использовать для производства ядерного оружия, поэтому мировое сообщество болезненно реагирует на рост его количества. Также может возникнуть ситуация, при которой использованное топливо будет некуда отправлять: деревня Роккасё в префектуре Аомори принимала его лишь на условиях повторного использования.
Агентство намерено поддержать цикл за счет исследований и разработки похожего на «Мондзю» реактора «Дзёё». По словам министерства образования, с тех пор, как работа поскольку «Мондзю» приостановлена, значимость «Дзёё» возросла.
Разработка реактора на быстрых нейтронах состоит из следующих этапов: 1) опытный реактор без оборудования для выработки электричества, 2) установка оборудования для выработки электричества, 3) стабильная эксплуатация и установка экономической целесообразности, 4) действующий реактор. «Дзёё» находится на первом этапе. «Мондзю» — на втором. «Дзёё» достиг состояния, при котором происходит стабильная реакция деления ядра, начавшаяся в 1977 году. «Мондзю» стабилизировался в 1994 году, однако в 1995 году произошла утечка натрия, поэтому он был остановлен. Поэтому разработка так и не вышла на третий этап.
Внимание со стороны Франции
Иностранные государства также надеются на то, что «Дзёё» будет повторно введен в эксплуатацию. Между Японией и Францией существует соглашение о совместных исследованиях. Франция занимается разработкой реактора АСТРИД. По плану он должен быть запущен в 2025 году. Такие необходимые для проектирования данные, как влияние быстрых нейтронов на качество реактора и топливо, можно получить только за счет проведения реальных тестов. Поскольку во Франции нет своих объектов, она хочет провести эксперименты на «Дзёё». Таким образом, от будущего «Дзёё» зависят и французские разработки реактора на быстрых нейтронах.
Профессор Осакского Университета Кэйдзи Миядзаки (Keiji Miyazaki) отмечает: «Если „Дзёё“ заработает, то можно надеяться на появление кадров и технологического багажа. Это имеет огромное значение и с точки зрения усиления влияния Японии в свете совместных международных исследований».
При этом пока неизвестно, сможет ли «Дзёё» пройти проверку. После аварии на АЭС «Фукусима-1» нормы ужесточились.
В 2007 году на «Дзёё» произошла авария, в результате которой было невозможно поменять топливо. На ремонт потребовалось 8 лет. Натрий, используемый для охлаждения реактора, воспламеняется при контакте с водой или воздухом, поэтому он требует аккуратного обращения. По всей видимости, этот аспект также подвергнется проверке. Тепловая мощность «Дзёё» составляет 140 тысяч киловатт, поэтому на проверку может уйти несколько лет.
Исследования ведут также Россия, Индия и Китай
В Японии разработка реактора на быстрых нейтронах ведется медленными темпами, в то время как за рубежом проводятся активные исследования: подобные реакторы разрабатывают не только опытные Франция и Россия, но также Индия и Китай, где спрос на энергию растет быстрыми темпами.
В декабре прошлого года Россия запустила реактор БН-800. Его мощность составляет 880 тысяч киловатт, то есть в три раза превышает мощность «Мондзю». К 2025 году планируется запустить реактор мощностью 1,22 миллиона киловатт. Таким образом, Россия находится ближе всех к началу реальной эксплуатации реакторов на быстрых нейтронах.
Индия также обладает 30-летним опытом в этой сфере. В сентябре прошлого года завершилось строительство реактора, который будет находиться на том же этапе, что и «Мондзю». В ближайшее время начнется его эксплуатация. Более того, к 2025 году Индия планирует построить два реактора мощностью 600 тысяч киловатт каждый.
Китай начал эксплуатацию опытного реактора только в 2010 году, однако он пользуется технологической поддержкой со стороны России, стараясь перейти к реальному использованию как можно быстрее. К 2025 году Китай планирует построить собственный реактор на быстрых нейтронах, а в 2030 году начать его практическое применение.
В 1998 году Франция закрыла реактор «Супер-Феникс», создавший множественные проблемы. Реактор «Феникс» также был выведен из эксплуатации в 2009 году, однако Франция учла этот опыт и начала разработку нового опытного образца.
Начальник отдела разработок реактора на быстрых нейтронах Агентства по атомной энергии Японии Киёси Оно (Kiyoshi Ono) не скрывает своих опасений: «Если застой в японских исследованиях сохранится, Китай и Индия обгонят нас».
