Заключенное в 1998 году соглашение между Россией и США по утилизации так называемого избыточного оружейного плутония стояло и стоит на личном контроле президентов обеих ядерных сверхдержав. Но особое внимание Кремля и Белого дома не помогло реализации этой крупнейшей сделки в области атомной энергетики и нераспространения. До сих пор, ни один грамм плутония не был утилизирован.
Ненужная щедрость политиков
По сравнению с другими энергетическими собратьями, атомная энергетика наиболее политизирована. И это справедливо. Процессы изготовления ядерного топлива для АЭС и переработки выгоревшего топлива (т.н. ОЯТ - отработавшее ядерное топливо) слишком близко подходят к технологиям получения делящихся материалов для ядерного оружия. Столь опасное соседство вызывает регулярное вмешательство политиков в экономическую сферу атомного сектора.
Взаимоотношения государств в деликатных атомных вопросах регулируются Договором о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО), заключенным в начале 70-ых годов. Суть ДНЯО может быть изложена одним предложением - все страны мира, кроме пяти, добровольно отказываются от планов по созданию атомной бомбы, а упомянутая пятерка в ответ обязуется сокращать свои ядерные арсеналы и помогать всем прочим государствам развивать мирный атом.
Во исполнение условий ДНЯО, Россия и США ведут неторопливый демонтаж своих ядерных боезарядов. Высвобождаемый при ликвидации ракет избыточный оружейный плутоний отправляется прямиком на склады - ведь ни в Москве, ни в Вашингтоне никогда ранее не задумывались о том, какое еще применение, кроме военного, может быть найдено для этого ценного делящегося материала. Хранение стоит немалых денег, плутоний нужно защищать от террористов и обеспечивать его ядерную безопасность. Да и сам факт его наличия ставит под вопрос в глазах остального мира необратимость сокращения атомных арсеналов.
В сентябре 1998 года президенты Ельцин и Клинтон договорились положить конец неопределенности в судьбе избыточного оружейного плутония. В июне 2000 года были сформулированы количественные требования - Россия и США обязались утилизировать тем или иным способом по 34 тонны военного плутония, причем сделать это одновременно и верифицируемым образом, а также на паритетных основах.
Самый простой и эффективный способ утилизации плутония - это загрузка его в гражданские (энергетические) ядерные реакторы в качестве топлива. Казалось бы, что политики сделали энергетикам царский подарок, передав им по 34 тонны высококачественного горючего. Но вместо благодарностей за неслыханную щедрость, из атомных ведомств донесся недовольный ропот - по крайней мере, с российской стороны.
Созданная в 1998 году рабочая группа тогдашнего Минатома РФ под руководством статс-секретаря Льва Рябева сделала жесткий и не допускающий иных толкований вывод: "Спрос на плутоний в качестве топлива АЭС в России в настоящее время отсутствует". Запасы урана на мировых рынках позволяли атомной энергетике спокойно существовать без дополнительных источников ядерного горючего, а перевод на плутониевое топливо оказывался сопряженным с дорогостоящими переделками в конструкциях ядерных реакторов.
Советское наследство и директива PD-8
И без того непростые попытки примирить интересы политиков и энергетиков оказались еще сложнее из-за принципиальных различий в атомных стратегиях России и США. В Соединенных Штатах с 24 марта 1977 года действует президентская директива PD-8, подписанная Джимми Картером. Опасаясь неконтролируемого распространения ядерных технологий - особенно тех, что связаны с плутонием - тогдашний хозяин Белого дома запретил на неопределённый срок "коммерческую переработку и рециклирование плутония в США".
Слепое следование директиве Картера потребовало бы от США выбрать в качестве способа утилизации оружейного плутония иммобилизацию - смешивание его с высокоактивными ядерными отходами и помещение на долгосрочное геологическое захоронение. Но это означало бы на практике бездарную потерю 34 тонн качественного топлива. Более того, свои сомнения в разумности такой методики высказали и россияне, ибо все иммобилизованное гипотетически возможно деиммобилизовать обратно; следовательно, теряется необратимость утилизации.
Творческое осмысление директивы PD-8 позволило американцам сформулировать следующий принцип утилизации своей квоты оружейного плутония. Он будет конвертирован в окисную форму, смешан с ураном и, в виде так называемого MOX-топлива, загружен в качестве ядерного горючего в активные зоны действующих в США легководных реакторов на тепловых нейтронах.
С формальной точки зрения, такой подход не станет нарушением PD-8, ведь отработавшее MOX-топливо будет отправлено в долгосрочное хранилище ядерных отходов, а не на переработку. Экономическая сторона дела также окажется для США благоприятной. Не стоит забывать, что Соединенные Штаты - импортер урана, в том числе, и из России. Частичный переход на собственный плутоний позволит Вашингтону ослабить свою зависимость от зарубежного урана при производстве горючего для АЭС.
Но для России американский сценарий оказался полностью неприемлемым. С первых дней создания атомной энергетики СССР настаивал на расширенном воспроизводстве ядерного топлива при помощи реакторов-размножителей на быстрых нейтронах (серия БН). В таких аппаратах плутоний использовался бы в качестве расходного материала в активной зоне для получения энергии, но одновременно нарабатывался бы в специальных зонах воспроизводства (бланкетах). Эффективность использования природного урана при этом возрастет с нынешних 1%, характерных для легководных реакторов, до 70-80% и больших величин.
Промышленную реализацию "быстро-плутониевой" атомной энергетики в Советском Союзе осуществить не успели. Однако в наследство от СССР российским атомщикам достался действующий опытный экземпляр реактора БН-600 на Белоярской АЭС, а также хорошо проработанные технологии фабрикации топливных элементов (твэлов) для реакторов БН из плутония. В общей сложности, в советские времена было изготовлено, испытано и затем исследовано несколько тысяч твэлов с общим содержанием плутония около 1 тонны.
Россия практически сразу подтвердила преемственность советскому выбору в пользу быстрых реакторов. На площадке Белоярской АЭС был заложен энергоблок с реактором БН-800, предназначенный для замены ветерану БН-600. В недавно принятой ФЦП "Развитие атомного энергопромышленного комплекса России" строительство БН-800 отмечается отдельным пунктом в связи с развитием "технологий замкнутого ядерного топливного цикла" - иными словами, технологий воспроизводства ядерного горючего.
Таким образом, горячее желание Москвы исполнять свою часть соглашения 1998 года путём утилизации 34 тонн избыточного оружейного плутония в реакторах БН-600 и БН-800 выглядело совершенно естественным. Но для американцев, остановивших все работы по программе создания быстрых реакторов после принятия директивы PD-8, повторение такого российского выбора будет абсолютно невозможным. Следовательно, паритетность плутониевой сделки оказалась под угрозой.
Кто оплатит плутониевые счета?
Разумеется, общие плутониевые запасы Российской Федерации не ограничиваются выставленными на утилизацию 34 тоннами. Теоретически Москва могла бы согласиться последовать американскому сценарию и пойти на загрузку MOX-топлива в российские легководные реакторы ВВЭР-1000, задействовав для нужд реактора БН-800 иные ресурсы. Но в этом случае России придется столкнуться с дополнительными расходами, целесообразность которых ставится многими экспертами под сомнение.
Прежде всего, у России отсутствует промышленный завод по конверсии металлического оружейного плутония и изготовлению из полученного порошка топливных таблеток для ВВЭР. Такую технологию нам придётся покупать у Франции - причем стоит отметить, что Париж пока еще не подтвердил свою готовность ее продать.
Собственно строительство конверсионного завода обойдется России в немалую сумму. Для сравнения, в США на постройку аналогичного предприятия собираются выделить 3-4 миллиарда долларов. После завершения программы по изъятию из обращения 34 оружейных тонн, российский конверсионный завод останется без работы, и его придется демонтировать или перепрофилировать, а также трудоустраивать оказавшийся ненужным персонал.
MOX-топливо сильно отличается от уранового топлива с точки зрения безопасности, причем в худшую сторону. Российские реакторы ВВЭР-1000 придется перепроектировать, вводя на них дополнительные меры для предотвращения ядерных инцидентов и переоблучения людей. Обратная операция по переходу на урановое топливо после завершения утилизации 34 тонн плутония также потребует немалых средств на переделку систем управления АЭС и т.п.
Эксплуатация "плутониевых" реакторов ВВЭР будет обходиться дороже, чем в случае уранового топлива, а вопрос о судьбе отработавшего в реакторе MOX-топлива с ухудшенным качеством остаточного плутония и повышенным содержанием долгоживущих радиоактивных младших актинидов на сегодняшний день ответа просто не имеет.
Эти и некоторые другие соображения технического порядка заставляют Москву быть непреклонной. Утилизация избыточного оружейного плутония может быть проведена в реакторах ВВЭР-1000 только при условии получения юридически обязывающих гарантий от зарубежных доноров о полном покрытии расходов российской стороны. Стоит ли удивляться, что представленный Россией счет, включающий в себя все пункты от конверсионного завода до обращения с выгоревшим MOX-топливом, не вызвал энтузиазма ни у кого из потенциальных доноров?
Пока политики продолжают обсуждать возникшие разногласия и искать пути для компромисса, атомщики оказались в подвешенном состоянии. Действительно, если в Вашингтоне по-прежнему будут категорически против использования оружейного плутония в реакторах БН, то для снабжения топливом строящегося энергоблока с БН-800 россиянам потребуется в срочном порядке запускать мощности по переработке ОЯТ реакторов ВВЭР для получения плутония. Но если Соединенные Штаты вдруг пойдут на уступки и одобрят российский сценарий утилизации, то переработку ОЯТ в России - вид ядерной деятельности, прямо скажем, не очень популярный у населения нашей страны - станет возможным отложить до середины XXI века, то есть, до момента старта коммерческой программы по быстрым реакторам.
Впрочем, наши политики могли бы и помочь атомщикам избавиться от хлопот, связанных с плутониевым "подарком". Для этого потребуется всего ничего - убедить США в том, что директива PD-8 потеряла актуальность со времен Джимми Картера, и для самих американцев станет целесообразным возобновить работы над быстрыми реакторами.
Теоретически склонить американцев в пользу реакторов на быстрых нейтронах возможно. Определенными индикаторами этого являются новая инициатива президента Буша по глобальному партнёрству в атомной энергетике (GNEP), а также отложенное конгрессом США решение по финансированию собственного завода по производству MOX-топлива для легководных реакторов на площадке в Саванна-Ривер. Будет ли выбран "быстрый" путь на практике, или Москва и Вашингтон найдут иной вид компромисса, должны показать ближайшие один-два года.
ИСТОЧНИК: Экономика и ТЭК сегодня, Александр Уваров