Виктор Мурогов: конверсия 90-ых

AtomInfo.Ru, ОПУБЛИКОВАНО 04.07.2023

В институтских учебниках плутоний едва ли не с первых дней существования атомной отрасли называли будущим топливом для ядерных реакторов. На практике переход к плутониевой энергетике проходит долго и тяжело.

Успехи есть, и нам приятно, что наша страна обладает сегодня быстрым натриевым реактором БН-800, работающим на полной загрузке МОКС-топливом, а также сделала окончательный выбор в пользу замыкания ядерного топливного цикла.

Электронное издание AtomInfo.Ru предлагает вспомнить, как в трудные 90-ые годы стартовала российская плутониевая программа. С корреспондентами нашего издания побеседовал Виктор Михайлович МУРОГОВ, в 1992-1996 годах возглавлявший ФЭИ.

ПРОДОЛЖЕНИЕ ПОСЛЕ ФОТО

Виктор Мурогов, фото из личного архива

Проблемы конверсии

В 1992 году, когда я стал директором ФЭИ, ситуация в институте была крайне тяжёлой. От нас требовали конверсию, задействовать наши наработки, которые мы делали для оборонного комплекса, в мирных целях. А что мы могли на практике?

Руководство отрасли разработало предложения по конверсии, они сводились к коренному изменению профиля работы организаций.

Так, нам было предложено начать разработки по молочной тематике - например, по производству творожных линий или по производству фильтров для молока на базе технологии жидкометаллического теплоносителя, и тому подобное.

Мы начали такие разработки. Конечно, это был наиболее простой и примитивный способ, но более приемлемый, чем, например, создание лопат с титановым металлом или производство в конструкторских организациях кастрюль и металлической посуды.

Для специалистов по оборонке и оборонной тематике, как и для ядерной отрасли, ожидалось, что конверсия должна сосредоточиться на развитии ядерных технологий в мирных гражданских целях - например, на развитии инновационных реакторных технологий для АЭС.

Две возможности

Ещё до моего директорства, когда я был учёным секретарём ФЭИ и руководителем перспективного 30-го отдела, вместе с коллегами мы предложили сосредоточиться на развитии гражданских применений реакторных технологий, характерных для нашей организации. Мы определились, что у нас есть две потенциальных возможности.

Возможность номер один: разработка инновационных проектов экологически приемлемых и безопасных, а также экономичных реакторов для мирных целей.

Возможность номер два: разработка ядерной технологии для медицины, то есть, для диагностики и лечения на базе производства радиоизотопов с помощью реакторных технологий.

По этому направлению мы в ФЭИ для начала подготовили концепцию производства радиоизотопов на базе растворного реактора, концепцию которого, в свою очередь, предложили в Курчатовском институте.

Наши разработки поддержал институт медицинской радиологии (ИМР) под руководством академика А.Ф.Цыба. Мы получили на эти цели около 3 миллиардов рублей 1991 года.

В скором времени мы убедились, что решение практической задачи создания реактора и соответствующей радиохимической цепочки выделения изотопов требует формирования необходимой материальной базы.

Мы выделили специальное здание для развития радиционных технологий. Но всё равно оказалось, что полученных денег недостаточно. Более того, требовалось привлекать смежников и контрагентов, то есть организовать кооперацию, а такого опыта у нас не было.

После обсуждений с коллегами из других организаций Минатома мы пришли к выводу, что одного только производства радиоизотопов недостаточно. Необходимо подготовить к их использованию медицинскую отрасль, в том числе создать для этого техническую и технологическую базу, чего на тот момент сделано не было.

Разделение переменных

Что касается первой возможности, то всё упиралось в необходимость развития замкнутого ядерного топливного цикла (ЗЯТЦ), для чего требовались десятки лет практической работы.

Это было время ещё до пуска БН-800, следующего проекта за реактором БН-600, и до разработки и создания начального этапа ЗЯТЦ. Промышленное производство МОКС-топлива только обсуждалось, а ведь без него замкнуть топливный цикл невозможно.

Все первые разработки быстрых реакторов велись или на чистом плутонии-239 (как исключительные случаи), или на высокообогащённом урановом топливе, как было реализовано на реакторе БН-350 в Казахстане. Это был первый в мире промышленный реактор на быстрых нейтронах, но это был урановый реактор.

Поступать по-другому было нельзя, и мы понимали гениальность идеи Александра Ильича Лейпунского, разделившего переменные. На первом этапе он сосредоточился на решении задачи создания быстрого реактора с жидкометаллическим охлаждением, а вот создание ядерного топливного цикла с переработкой ОЯТ и возвращением в цикл плутония было отложено на второй этап.

Первый этап был пройден успешно, мы получили быстрые реакторы с жидкометаллическим охлаждением БН-350 и БН-600, но повторюсь, что это были реакторы, работающие на высокообогащённом урановом топливе.

Дело осложнялось тем, что была остановлена разработка предприятий ядерного топливного цикла, таких как цех 300 - огромный завод, который должен был производить смешанное уран-плутониевое топливо.

Связано это было как с недостатоком финансовых средств, так и с распадом кооперации после развала Союза. Напомню, что к работам по БН-600 привлекалось более 450 предприятий со всего СССР, и этой кооперации более не существовало. Да, на 80% производство было сосредоточено в России, но всё-таки этого было недостаточно.

Итак, как мы в ФЭИ видели решение задачи по началу прохождения второго этапа? Мы полагали, что это должно произойти за счёт конверсии избыточного оружейного (чистого) плутония в количестве 34 тонн, который решением президента и правительства был выделен из оборонного цикла.

Избыточный оружейный плутоний создавал возможности для относительно скорого создания быстрого реактора, работающего на МОКС-топливе. Мы называли такой плутоний "экологически чистым" и приемлемым для экономики ядерного топливного цикла. Далее мы предполагали разработать концепцию ЗЯТЦ, учитывающую постепенное усложнение технологий.

Споры о руководстве

На самом деле плутониевое хозяйство в нашей стране было, оно досталось России по наследству от СССР. Это по-настоящему гигантское производство. Километровые цеха, множество работников... Нам говорили: "Куда вы лезете? Вы, ФЭИ, занимались бумагами. Всё, что у вас было, это Славский вам от щедрот душевных отсыпал чистенького плутония поиграться. Плутоний - это производство, а не вы".

Я признавал правоту производственников, но отступать не собирался. Я чувствовал, что если отдать им на откуп тему вовлечения плутония в атомную энергетику, то они утонут в технологических мелочах. И настанет момент, когда государство скажет: "А зачем это стране? Что вы сделали за выделенные деньги?". И на этом всё закончится.

Между прочим, меня приглашали: "Приезжай на комбинаты, посмотри своими глазами и убедись, что для ФЭИ в плутониевой программе особой роли нет". Я отказался, потому что последовал нетривиальному совету, который мне много лет назад дал Александр Ильич Лейпунский.

Дело обстояло так. Я только-только получил своё первое изобретение, всей душой рвался на БН-350 и был очень разочарован отказом от Александра Ильича.

"Что вы там не видели?" - спросил меня Лейпунский. "Ну как же, там техника..." "Да, висят трубопроводы и трясутся, когда натрий заливают. После того, как вы это увидите, у вас на всю жизнь отпадёт желание что-либо изобретать. Вы написали хорошую статью, но после того, как побываете на реакторе, больше вы таких статей не напишете. У вас в голове идеи, вот ими вы и занимайтесь".

При всём уважении к нашим производственникам они не смогли бы сделать то, что сделал ФЭИ - разработать концепцию внедрения плутония в народное хозяйство, в атомную энергетику, причём в обязательном порядке внедрение при помощи быстрых реакторов.

Соперники быстрых

Почему важно упомянуть именно о быстрых реакторах? Вы скажете, что это тривиально, что это очевидно, что роль быстрых реакторов была прописана в учебниках для студентов. Это так, но в смутные времена появлялись разнообразные смутные идеи.

Забегая вперёд по хронологии, расскажу про один случай. Уже было известно про 34 тонны оружейного плутония, про соглашение СОУП. Меня пригласили на семинар в Америке. Выступали американские докладчики, основные по этой теме, и у них звучал следующий тезис: "Лучший способ утилизации плутония - электроядерное выжигание".

"А русский профессор что на это скажет?". А я встаю и говорю: "Угробить богатство - ума не надо. Это наш золотой запас, и обращаться с ним надо с умом".

Скандал был невероятный! Блогеров и телеграма в те времена не придумали, но в Америке был плутониевый бюллетень. Выпускал его человек с очень интересной биографией и распространял только среди избранных, посторонние к нему доступа не имели.

По итогам семинара он написал хлёсткую статью. В кратком изложении она выглядела так: "Русский профессор поучил наших дураков уму-разуму. Он сказал, что вы, американцы, не собираетесь утилизировать свой плутоний в быстрых реакторах, а вот мы, русские, поступим со своим плутонием именно так, причём сделаем это за ваши, дураков, деньги".

Этого американцы не стерпели. В Москву ушло возмущённое письмо, и я получил от Михайлова устный выговор. Оказалось, что эти американцы хотели подписать с нашими соглашение по электрояду, и министру пришлось писать ответ, что сказанное на семинаре является частным мнением Виктора Мурогова. К чести министра, он предупредил меня об этом письме.

34 тонны плутония

Оглядываясь назад, нужно признать, что все разговоры о применении плутония в энергетических реакторах так и остались бы разговорами, если бы не появилось соглашение об утилизации оружейного плутония (СОУП), по 34 тонны в России и США.

Да, это был шанс. Во-первых, оружейный плутоний чистый по сравнению с энергетическим, и с ним проще работать. Во-вторых, СОУП поднял вопрос о плутонии на самый высокий политический уровень, на уровень президентов, и это дало нам надежду, что тема выживет.

Главное было отстоять нашу принципиальную позицию - наша квота плутония должна была быть использована в качестве топлива для быстрых реакторов.

Приходилось хитрить. В какой-то момент я обратился к Борису Салтыкову, министру науки. Он наши идеи оценил, что немедленно вызвало ревность у нашего родного министерства. Честно скажу, мне позвонили буквально на следующий день после встречи и поинтересовались, не надоело ли мне работать в Средмаше? "Министр Михайлов ждёт вашего звонка по ВЧ".

Министр Михайлов нас в итоге поддержал. Решал возникавшие вопросы с Ельциным (он знал к нему подход), выделил институту деньги. Последнее при мне происходило - на экране компьютера раздвинули строчки документа и вписали: "ФЭИ: миллион".

Виктору Никитовичу я благодарен ещё по личным причинам. На меня был донос, тоже связанный с плутонием. Министр сказал: "Не бойся! Донос на самом деле не на тебя, а на меня. Я решу вопрос". Всё закончилось благополучно, несмотря на то, что "доброхоты" уже советовали мне сушить сухари.

Концепция - что задумывалось и что получилось

Настала пора рассказать, что мы, собственно говоря, хотели и что в итоге получилось. Точнее так - что получилось, вы знаете.

СОУП не был реализован. Американская часть программы завершилась бездарной тратой денег, теперь они вновь вернулись к идее где-то закопать свои 34 тонны плутония.

У нас в России был построен БН-800 и создано производство МОКС-топлива для быстрых реакторов. Причём оружейный плутоний Россия так и не тронула, топливо делалось сначала из обычного низкофонового плутония, а теперь уже освоено и производство из высокофонового плутония, то есть, энергетического плутония, выделяемого из ОЯТ ВВЭР.

Мы в ФЭИ в 90-ые годы хотели большего, но, видимо, время ещё не настало. Мы полагали, что развитие атомной энергетики потребует вовлечения в топливный цикл не только плутония (фактически, бывшего урана), но и тория.

Торий-232, как известно, изотоп сырьевой, а не топливный. Его нужно облучать нейтронами и нарабатывать из него уран-233.

Причём у нас на руках были экспериментальные доказательства того, что облучать торий нужно в быстрых реакторах, а не тепловых, уран-233 при этом получается намного более чистым. Не стану сейчас рассказывать, каким образом появились эти доказательства. Может быть, когда-нибудь по этой истории снимут остросюжетный сериал, который я с удовольствием посмотрел бы.

Поэтому мы предлагали примерно следующее. Быстрые реакторы должны работать на плутонии и производить уран-233 из тория. А уран-233, в свою очередь, должен использоваться в топливе для тепловых реакторов.

В тепловом реакторе уран-плутониевое топливо сильно отличается от традиционного уранового на основе урана-235 по своим нейтронно-физическим свойствам. А вот топливо из урана-233/238 практически то же самое, что и топливо из урана-235/238, только ещё лучше.

К сожалению, ториевый цикл потребует создания фактически второй атомной промышленности. Денег на это в 90-ые годы у России не было, да и сейчас это сделать не так просто. Но в будущем, когда запасы относительно дешёвого урана начнут подходить к концу, переход на торий/уран-233 станет неминуемым.

Вместо заключения

В заключительной части я перечислю, какие основные результаты мы получили и что это дало нашему Физико-энергетическому институту.

Первое. Мы решили вопросы финансирования ФЭИ на 1993-1995 годы, благодаря поддержке нашей инициативы Минатомом и его министром Виктором Никитовичем Михайловым.

Более того, новое на тот момент министерство науки и министр Борис Георгиевич Салтыков проявили реальный интерес к нашему проекту под названием "Экономически приемлемый замкнутый ядерный топливный цикл на основе использования избыточного плутония, урана-233 и тория".

По инициативе В.Н.Михайлова на коллегии Минатома разработанная нашим институтом концепция утилизации избыточного плутония была представлена, рассмотрена и принята в качестве концепции развития отрасли. Физико-энергетический институт был утверждён научным руководителем проекта.

Параллельно в это же время, благодаря активности инициативных групп, поддержанных руководством института, в том числе главным инженером Виктором Васильевичем Кузиным, а также при участии и активной роли Александра Ивановича Сорокина, были подготовлены требующиеся документы и проведены необходимые встречи в правительстве.

В результате этой деятельности ФЭИ стал первой научной организацией отрасли, получившей статус государственного научного центра, а я стал первым директором ГНЦ РФ - ФЭИ.

Также была решена задача сохранения ФЭИ как единой научной организации и научного руководителя по направлению быстрых реакторов. Тем самым мы сохранили свой статус как одного из ведущих научных центров страны.

В процессе разработки новой концепции были собраны молодые талантливые учёные и был организован научный отдел системных исследований, занимавшийся изучением различных аспектов будущей ядерной энергетики и анализом стратегий её развития.

Отдел опубликовал целый ряд работ, его учёные неоднократно приглашались на международные конференции и семинары, а впоследствии приняли активное участие в работе инновационного проекта ИНПРО, который был создан в МАГАТЭ по инициативе президента России.

Я был первым руководителем и организатором проекта ИНПРО в качестве директора департамента ядерной энергии и заместителя гендиректора МАГАТЭ. Приятно, что проект ИНПРО до сих пор является одним из ключевых элементов деятельности атомного агентства.

В заключение я хотел бы назвать тех сотрудников ФЭИ, кто внёс большой вклад в разработку нашей концепции и может с полным правом называть себя стоявшими у истоков российской гражданской плутониевой программы.

Прежде всего, хочу выделить Николая Семёновича Работнова и Владимира Семёновича Каграманяна, чей вклад в создание концепции трудно переоценить.

Моими ближайшими помощниками были Владимир Григорьевич Илюнин и Валентина Яковлевна Руднева.

Технологи - Александр Казанцев и Эдуард Сметанин. Старшее поколение - Фёдор Раскач, Владимир Поплавский, Вячеслав Куприянов и Анатолий Воропаев. Молодое поколение, вспоследствии кандидаты и доктора - Александр Чебесков, Владимир Усанов, Виктор Декусар и другие.

Многие принимали активное участие в этой работе, боюсь кого-то забыть и обидеть. Но обязательно должен отметить, что наша работа проходила при постоянной поддержке Михаила Федотовича Троянова, первоначально как директора ФЭИ и далее как ближайшего советника.

Спасибо, Виктор Михайлович, за интересный рассказ для электронного издания AtomInfo.Ru.

Ключевые слова: Плутоний, История, Статьи, Виктор Мурогов, Интервью

---

Другие новости:

Блок "Kakrapar-3" введён в коммерческую эксплуатацию

Готовность четвёртого блока составляет 96,92%.

Начались испытания МОКС-твэлов для ВВЭР

Для испытаний в реакторе МИР был изготовлен и прошёл приёмку 21 твэл на базе таблеточного МОКС-топлива с содержанием энергетического плутония 5-12%.

Шельф-М построят на Чукотке

Ввод в 2030 году.

---

---

---

---

Поиск по сайту: