Пища для реакторов

За автобусом закрылись одни массивные ворота, и мы оказались в "отстойнике" перед другими, внутренними воротами. В салон зашли две молодые женщины в камуфляже с надписью на спине "Атом Охрана", тщательно, как на границе, проверили паспорта и бегло осмотрели наши сумки. Странно, на таких постах обычно ожидаешь увидеть каких-нибудь клонов Дольфа Лундгрена или хотя бы Стивена Сигала. Кстати, на хитрой двухтурникетной проходной в административный корпус тоже дежурит женщина.

— А не боитесь на охрану такого объекта ставить "слабый пол"? — интересуемся у сопровождающего нас руководителя пресс-службы завода Валерия Прокопова.

— Нет, нисколько, — отвечает он. — Женщины гораздо тщательнее выполняют свои обязанности, они более внимательны. А в случае тревоги на КПП в считанные секунды прибудет взвод дюжих мужиков с автоматами.

Опасные таблетки
Одно из старейших предприятий ядерной отрасли бывшего СССР называется просто — "Машиностроительный завод" (МСЗ). Он расположен всего в 50 км от российской столицы, в небольшом городке Электросталь, и недавно отметил свое 90-летие. Еще пару лет назад попасть сюда чужаку, а особенно иностранцу, было в принципе невозможно. Ведь МСЗ выпускает продукцию стратегического назначения — тепловыделяющие сборки (ТВС, или кассеты). Это собранные в шестигранный пучок тепловыделяющие элементы — твэлы, которые представляют собой 2,5-3,5-метровые тонкие трубки из циркониевого сплава. В них находятся спеченные при высокой температуре таблетки обогащенного урана и закачан гелий. В одной ТВС обычно содержится 150-350 ТВЭЛов, а в активную зону реактора обычно загружается 200-450 ТВС. Произведенные в Электростали топливные кассеты поставляются не только для атомных электростанций 14 стран Европы и Азии, но и для атомоходов российского флота.

В первом же цеху, откуда начался "экстрим-тур", нас с порога встретила древняя табличка "Цех высокой производственной культуры", и Владимир Путин, чей цветной портрет висел по соседству с гербом и текстом гимна. В гулком цеху соседствуют и первые советские станки с числовым программным управлением, и современная робототехника, и сверлильные установки, год выпуска которых скрыт многими слоями краски. Без малого полтысячи человек производят здесь что-то наподобие больших решеток для мясорубок, пружин и еще много всякой металлической мелочи, в основном из нержавейки.

Если не знать их предназначения, кажется, что это обычный механический цех рядового предприятия. Но основная его продукция — это опорные решетки для тепловыделяющих сборок, а также головки и хвостовики — они закрывают собранную ТВС и удерживают твэлы в пучке. Здесь почти нет молодежи — работают в основном седовласые, опытные токари. Ведь от точности всех этих деталей зависит нормальная жизнь многих государств — "мирный атом", как показал 1986-й, ошибок не прощает. Поэтому любая самая маленькая точка на продукции влечет за собой тщательные разбирательства. Здесь контролируется практически каждая операция.

И вот, наконец, самый опасный цех, где, собственно, и изготавливают твэлы. Автоматическая проходная, которая реагирует на повышенное излучение и может заблокировать выход "фонящего" работника, или при попытке вынести урановую таблетку. Правда, нас заверили, что прецедентов срабатывания защиты никогда не было.

Белые халаты, шапочки и полиэтиленовые "бахилы" на ноги. Плюс накопительный дозиметр. Вот и вся наша защита. У самих работников цеха еще есть защитные перчатки. Начальник техбюро цеха по производству твэлов Илья Ковалик уверяет, что пока топливо не было облучено в активной зоне реактора, его "фон" не сильно превышает природный. Накопительным дозиметром этого не проверишь — у него отсутствует индикатор. Но у одного из коллег оказались часы со встроенным дозиметром. Сняв их с руки, он подносит их к лежащим на станке готовым твэлам. На табло замелькали цифры — 60, 70, 100… Возле одного станка — 300 микрорентген в час, около другого — больше 500. Говорят, похожий фон сегодня в некоторых местах рядом с ЧАЭС. Долго задерживаться здесь не хочется, да и горло начинает першить...

Собранные тепловыделяющие элементы в специальных контейнерах поступают в цех окончательной сборки ТВС. На наших глазах в огромном цеху (высотой с 7-этажный дом) собирали тепловыделяющие сборки для реактора типа ВВЭР-440 (два таких блока работает на Ривненской АЭС). 126 трубок-твэлов, извлеченных из двух транспортных контейнеров, после специальной антикоррозийной обработки набивали в каркас с хвостовиком, закрывали головкой и упаковывали в транспортные контейнеры. В упакованном виде их по железной дороге или самолетом доставляют к месту эксплуатации.

Когда мы находились на заводе, там под контролем украинских атомщиков как раз завершали сборку последних ТВС для Южно-Украинской АЭС. Через некоторое время салатовые контейнеры, напоминающие сваренные по 4 трубы, доставят на атомную станцию. Из них извлекут кассеты с твэлами и загрузят в реактор. И они около четырех лет будут давать энергию.

Рядом с украинскими салатовыми стояли контейнеры голубого цвета − с упакованным топливом для словацкой АЭС "Богунице". В соседнем цеху собирали ТВС западного образца (наши — шестиугольного сечения, их − квадратные) для европейского концерна Areva — они эксплуатируются на АЭС в четырех европейских странах. А с газетного портрета на одном из рабочих мест за процессом зорко следил все тот же Владимир Владимирович Путин.

В феврале на МСЗ собрали тысячную ТВСА (сборка альтернативной конструкции), которая была отправлена на Хмельницкую АЭС. "ТВСА позволила улучшить безопасность и повысить экономические показатели, улучшилась работа систем управления и защиты реакторов", — отметил ведущий инженер отдела топлива украинской НАЭК "Энергоатом" Юрий Бондарь. По его словам, обновленные кассеты продлевают межремонтный период с 330 суток до полутора лет, а срок использования ТВСА, по сравнению с предыдущими моделями, увеличивается с 4 до 5-7 лет.

Тепловыделяющие элементы альтернативной конструкции позволяют и более гибко эксплуатировать энергоблоки. Как сообщил Юрий Бондарь, с помощью ТВСА на втором блоке ХАЭС реализуется проект суточного регулирования мощности энергоблока.

Она может изменяться в диапазоне от 20 % до 120 % от номинальной мощности блока. "Это выгодно для стран с небольшими энергосистемами, которые более чутко реагируют на перепады потребления", — отметил руководитель отделения ВВЭР Российского научного центра "Курчатовский институт" Михаил Лизоркин. К примеру, маневрирование мощностью применяют в Чехии и Словакии. А вот у России потребности в маневрировании нет.

Операция "кооперация"
Для чего украинским журналистам демонстрировали достижения российского атомпрома стало понятно немного позже, на встрече с руководством корпорации ТВЭЛ. Украину в рамках ядерно-топливного цикла настойчиво призывают кооперироваться с россиянами, у которых на этот счет далеко идущие планы. Речь идет о совместной добыче урана и циркония в Украине.

О создании ядерного топливного цикла (ЯТЦ) в Украине говорят давно. Исторически сложилось так, что сейчас в нем участвуют и Россия, и Украина. В России осуществляются все основные операции по производству ядерного топлива. И корпорация ТВЭЛ, объединяющая 12 предприятий и обеспечивающая 17% мирового рынка, по объемам производства уступает лишь компаниям Areva (Франция-Германия) и Westinghouse/Toshiba, которые занимают 30% и 26% рынка соответственно.

Но и Украина имеет свои преимущества — это сырьевая база урана и циркония. Сегодня в производстве твэлов для украинских АЭС отечественный уран используют лишь частично — его добывают в объемах лишь около 800 т., при потребности "Энергоатома" около 2400 т. А вот украинский цирконий используют российские предприятия практически для всей своей продукции — из него изготавливают твэльные трубки другие комплектующие. Поэтому не только Украине нужен ТВЭЛ как поставщик топлива для наших АЭС, но и россияне заинтересованы в поставках украинского сырья. Пока это взаимопроникновение носит обоюдовыгодный характер. По словам вице-президента ОАО "ТВЭЛ" Василия Константинова, компания передает в Украину технологию производства хвостовиков и головок для ТВСА — их выпуск планируют наладить в Запорожье в следующем году. А со временем у нас собираются производить и твэльные трубки.

Другое дело, что наладить полномасштабное производство твэлов в Украине за короткое время будет крайне сложно. С обогащением урана еще сложнее, ведь наш безъядерный статус этого делать не позволяет. Да и средства на это найти будет не просто — тот же ТВЭЛ ежегодно вкладывает более $30 млн. лишь в совершенствование производимого ими топлива. Партнерство с американской компанией Westinghouse конкретных результатов, кроме опытной эксплуатации шести ТВС на Южно-Украинской АЭС, не принесло. А, принимая во внимание, что энергетическая стратегия Украины предусматривает строительство новых атомных блоков, необходимо уже сейчас привлекать в качестве партнеров других игроков ядерного рынка.

Тем временем россияне настойчиво предлагают самые разнообразные формы сотрудничества — от давальческих схем производства топлива до совместной добычи циркония и урана. "Это могло бы быть совместное предприятие, в котором 51% принадлежит Украине, а 49% — компании ТВЭЛ", — полагает Василий Константинов. По его словам, успешно созданы совместные предприятия в Казахстане и Узбекистане. Украина действительно имеет достаточно большие разведанные запасы урана и сегодня входит в первую десятку стран по его добыче. Вопрос лишь в средствах на увеличение этой добычи. И россияне готовы их предоставить. Дополнительный аргумент — в случае совместной организации ядерно-топливного цикла Украине не нужны будут и хранилища отработанного ядерного топлива, его переработкой тогда будет заниматься Росатом. Мол, считайте экономическую эффективность.

А экономика тут такова: все 15 украинских ядерных реакторов – российской конструкции, так что от ТВЭЛовского топлива нам пока никуда не деться. Другие участники мирового атомного рынка не слишком торопятся с приходом в Украину, а их топливо и реакторы стоят дороже российских. Так что рассчитывать на чью-то помощь не приходится.

Тем не менее, пока Россия зависит от поставок украинского сырья, договариваться с ней о цене топлива для наших АЭС гораздо проще. Тем более, что в стоимости готовой ТВС 45-50% составляет цена урана. Доля циркония гораздо меньше, но без него производить твэлы не получится. И не стоит спешить расставаться с этими двумя нашими козырями. Украине крайне важно не допустить в ядерной энергетике повторения ситуации с Газпромом. Ведь ТВЭЛ – такая же государственная компания, преследующая не только коммерческие, но и стратегические, национальные интересы своей страны.

Принцип работы атомной электростанции