Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Петросьянц А.М. Атомная энергетика зарубежных стран. США, Канада, Великобритания, Франция, ФРГ, Италия, Швеция, Швейцария, Япония

.pdf
Скачиваний:
21
Добавлен:
27.10.2023
Размер:
28.49 Mб
Скачать

В яиваре 1973 г. был опубликоваи доклад специаль­ ной комиссии *, которая занималась выяснением при­ чин аварии. Ею установлено, что причиной аварии яви­ лось повреждение твэлов.

Демонтаж верхней части реактора, его внутренних деталей, выгрузка исправных твэлов, отправка некоторых наиболее ответственных деталей на анализ в радиохими­ ческую лабораторию в Вюренлингене потребовал трех лет интенсивной работы. Комиссия отмечала, что многие возникшие при аварии проблемы были решены и выпол­ нены предельно просто и при малых финансовых затратах. Опыт работ на АЭС «Люсенс» показал, что после аварии демонтаж и обезвреживание даже сильно загрязненных радиоактивными веществами частей реактора потребо­ вали ограниченных средств.

В настоящее время АЭС «Люсенс» не работает, и нет решения о ее дальнейшем использовании.

АЭС «Бецнау-1» была сдана в опытную эксплуатацию в сентябре 1969 г. В феврале 1970 г. АЭС была выведена на полную мощность (табл. 9.2).

 

 

Т а б л и ц а 9.2

Характеристика АЭС «Бецнау-1»

Мощность:

ИЗО Мет

тепловая

электрическая

365 Мет

Ядерное топливо

Двуокись урана

Обогащение топлива

2,4;

2,8; 3,5»/0

Загрузка топлива

45,3

т

Плотность потока тепловых ней- 6,8-1013 нейтрон1(смг -сек)

тронов

Обычная вода

Замедлитель

Теплоноситель:

Обычная вода

давление

157 кГ/см2

температура:

285° С

на входе в реактор

на выходе из реактора

315° С

Давление пара

69 кГ/см2

Температура пара

285° С

Фирма «Нордостшвейцарише крафтверке», построившая АЭС «Бецнау-1», приступила к строительству следующей АЭС —«Бецнау-2» в 1967 г. В настоящее время АЭС «Бец- нау-2» достигла проектной мощности.

* Bull. SVA, 1973, v. 15, No. 2, р. 12—13.

14* 211

и через несколько месяцев ожидался вывод ее па электри­ ческую мощность. Но 29 июля 1971 г. произошел пожар, вызвавший большие повреждения в машинном зале, поэтому пуск АЭС был отложен. Причина пожара — поломка небольшой масляной трубки вследствие сильной вибрации маслопровода. Выброшенное под давлением масло попало па горячие поверхности турбины. К счастью, реакторный зал АЭС, оборудование первого контура реактора не пострадали. Поэтому неприятных последст­ вий не произошло. На ликвидацию последствий пожара понадобился один год. Летом 1972 г. АЭС в Мюлеберге начала эксплуатироваться и уже достигла проектной мощ­ ности.

Строительство АЭС в Швейцарии осуществляется фирмами и энергетическими компаниями, т. е. при уча­ стии преимущественно частного капитала. Государство поощряет, но практически не участвует в сооружении АЭС.

Энергетическая фирма ENKA приняла решение пост­ роить АЭС с кипящим реактором в Кайзераугусте. Пуск этой АЭС электрической мощностью 850 Мет намечен в 1975 г.

Создан консорциум швейцарских и западногерманских фирм, который начал строить АЭС с реактором на обычной воде под давлением электрической мощностью 000 Мет. При этом 20% электроэнергии будут потреблять западногерманские энергетические фирмы.

Западногерманская фирма «Крафтверкунион», являю­ щаяся объединенным филиалом фирм «Сименс» и «АЭГТелефункен», получила подряд на строительство в Швей­ царии в Гесгене на реке Аар АЭС с реактором с водой 'под давлением мощностью 903 Мет *. Таким образом, швейцарские организации после аварии в Люсенсе отка­ зались от тяжеловодных реакторов и начали строить реакторы с водой под давлением и частично кипящие под давлением по американским лицензиям.

В Швейцарии совместно с американской фирмой «Галф дженерал атомик» ведутся работы и по созданию высоко­ температурных реакторов с гелиевым теплоносителем. Швейцарская фирма «Браун-Бовери» вместе с западногер­ манской фирмой «Браун-Бовери-Нрупп» приступила к ра­

ботам по

созданию высокотемпературных реакторов.

* Appl.

Atomics, 1973, No. 903, р. 2.

213

Швейцария приняла также участие в создании высоко­ температурного реактора с газовым охлаждением «Дра­ гой» в Англии. Такой реактор построен и эксплуатируется в рамках Евратома.

Швейцарская федеральная комиссия по безопасности эксплуатации реакторов АЭС одобрила выбор места для строительства АЭС фирмы «Энерджи де л ’У эст— Суисс» в Вербоа в 9 км к западу от Женевы. Намечено построить АЭС с реактором на обычной воде электрической мощ­ ностью 900 Мет или с высокотемпературным реактором с газовым охлаждением конструкции американской фир­ мы «Галф дженерал атомик» электрической мощностью

1200 Мет *.

В Швейцарии, как уже указывалось, в Институте реакторных исследований с участием американской фирмы «Галф дженерал атомик» ведутся работы и над реактора­ ми-размножителями на быстрых нейтронах с двумя вида­ ми теплоносителя — жидкометаллическим (натрием) и га­ зовым (гелием).

Ряд швейцарских фирм уже освоили производство почти всех видов оборудования и приборов для оснаще­ ния АЭС, сооружаемых в Швейцарии.

Многие швейцарские фирмы принимают участие в изго­ товлении и поставке ядерноэнергетического оборудования для АЭС Швейцарии и других стран, в частности для Анг­ лии и Франции. Так, фирма «Браун-Бовери» специализи­ руется по изготовлению электротехнического и электрон­ ного оборудования для управления и обеспечения безопас­ ности, систем автоматизации, дистанционного управления для АЭС.

Фирма «Электроватт» проектирует и изготовляет кор­ пуса давления, фирма «Гетрудер Зульцер»— парогене­ раторы, корпуса давления, циркуляционные насосы, тру­ бопроводы, арматуру, фирма «Целп»— системы биологи­ ческой защиты, фирма «Георг Фишер»— крупное сталь­ ное литье, насосы и вентиляторы для первого и второго контуров. В проектировании и изготовлении оборудова­ ния для АЭС принимают участие более 15 фирм. Ведущую роль в сооружении АЭС играет фирма «Нордостшвейцаришекрафтверке», построившая АЭС «Бецнау-1» и «Бец- нау-2». Фирма «Бернише крафтверке» построила АЭС

вМюлеберге.

*Kerntechnik, 1973, v. 15, No. 2, р. 53.

214

Проведенные в Швейцарии

геологоразведочные

работы по

обнаружению

месторождений урановых руд

не привели

к желаемым

результатам, хотя поиск про­

должается. В районе Бланбаха обнаружены месторожде­ ния битуминозного угля с содержанием урана. Однако эти месторождения разработкам не подвергаются из-за их неэкономичности. Таким образом, Швейцария пол­ ностью (по крайней мере в настоящее время) зависит от поставок урана извне. Соглашения на получение урана заключены с США и Францией.

Переработка облученного топлива АЭС «Бецнау» и «Мтолеберг» пока что проводится также за границей. Соглашения на переработку облученного топлива заклю­ чены с УАЗ Великобритании и фирмой «Еврокемик» (Европейское общество по химической переработке облу­ ченного ядерного топлива).

В Швейцарии не организовано и производство твэлов. Поэтому швейцарские АЭС находятся в полной зависи­ мости от импортных поставок. Однако Федеральный ин­ ститут реакторных исследований и некоторые промыш­ ленные фирмы Швейцарии ведут разработки в области технологии изготовления твэлов. Очевидно, в ближай­ шие годы такое производство будет налажено, что из­ бавит ее от покупки твэлов за рубежом.

Предложение ряда швейцарских энергетических фирм перейти к сооружению АЭС для получения электроэнер­ гии имеет под собой твердую почву. Водные энергоресур­ сы страны практически полностью исчерпаны, хотя они

идают почти 90% электроэнергии, вырабатываемой ныне

вШвейцарии.

Швейцарская промышленность, будучи высокоразви­ той, накопила опыт работы в области изготовления почти всех агрегатов и узлов реакторной техники, не говоря уже о турбинах, генераторах, насосах и других видах оборудо­ вания, необходимого для электростанций всех типов и назначений.

Швейцарская промышленность полностью подготовле­ на к выпуску энергетических реакторов как для своей страны, так и для поставки в другие страны.

На примере Швейцарии видно, что атомная энер­ гетика доступна не только большим, но и малым стра­ нам, причем они могут рассчитывать на собственные силы и возможности своей промышленности с некоторой (как это обычно практикуется) кооперацией с другими стра­ нами.

10. АТОМНАЯ ЭНЕРГЕТИКА ЯПОНИИ

Япония по своим промышленным возможностям является в настоящее время третьей страной в мире. Послевоенный рост промышленной продукции в Японии (10—13% еже­ годного прироста) выдвинул страну на первое место в мире по судостроению, на второе по выпуску автомашин и на третье по производству стали.

Бурный рост промышленности сопровождался, есте­ ственно, ростом потребления электрической энергии. Так, потребность Японии в энергии за десятилетие (1956— 1966 гг.) возросла в 3,3 раза. В 1969 г. она составила

280 млрд, квт-ч, в 1970 г.—320 млрд, квт-ч, в 1975 г.

должна составить 550 млрд, квт-ч, а к 1980 г. возрасти до 840 млрд, квт-ч, т. е. увеличиться почти втрое по срав­ нению с 1969 г.

Собственные топливно-энергетические ресурсы в Япо­ нии весьма ограниченны. Для удовлетворения своих потребностей Япония завозит до 70% топлива (для тепло­ вых электростанций). Такая вынужденная энергетическая политика привела страну к зависимости от импортных поставок и вызвала ряд экономических трудностей.

Резкое сокращение имеющихся малорентабельных при­ родных запасов угля и безуспешные попытки обнаружить нефть в прибрежных районах страны обусловили зависи­ мость Японии от зарубежных источников всех видов топлива.

Добыча угля в Японии в последние годы, несмотря на импорт нефти в больших количествах, не покрывает увеличивающиеся потребности в угле. Так, в 1960 г.

было добыто угля 51

млн. т, а израсходовано 59 млн. т\

в

1965

г. добыто 50

млн. т, израсходовано

66 млн. т\

в

1970

г. 40

и 90 млн. т соответственно, в

1971 г.—33

и 75 млн. т.\

в 1972 г.—31 млн. т, а израсходовано почти

в 2,5 раза больше (77 млн. т).

 

216

Отсюда видно, что потребность в угле непрерывно воз­ растает, а добыча его, наоборот, падает. Это обстоятель­ ство явилось одной из главных причин ускоренного разви­ тия в Японии атомной энергетики как только последняя заявила о себе как надежный и конкурентоспособный источник электроэнергии.

В1956 г. японским правительством была создана Комиссия атомной энергии (КАЭ), непосредственно под­ чиненная премьер-министру. Председателем КАЭ являет­ ся генеральный управляющий Агентства по науке и тех­ нике (на правах государственного министра). В обязан­ ность этой комиссии входит координация деятельности всех министерств и ведомств в области атомной энергии. КАЭ также связана с частными фирмами, ведущими рабо­ ту в этой области.

В1957 г. КАЭ Японии впервые приняла свою первую программу по разработке АЭС. Тогда же была создана фирма «Джэпэн атомик пауэр», в задачу которой входило строительство и эксплуатация АЭС.

Уже в первые годы деятельности КАЭ в Японии были созданы многие научно-исследовательские центры.

В1956 г. организован Японский научно-исследова­ тельский институт атомной энергии (JAERI), являющий­ ся по существу главным центром комплексных исследо­ ваний в области атомной науки и техники.

Научно-исследовательский институт проводит фунда­ ментальные и прикладные исследования в области ядерной физики, радиационной химии, металлургии, физики твер­ дого тела, химии, основ радиационной безопасности, раз­ работки ядерных реакторов, производства радиоактивных изотопов, занимается подготовкой специалистов.

Всостав Японского научно-исследовательского инсти­ тута входят: научно-исследовательский центр в Токаймура; научно-исследовательский центр радиационной

химии в Такасаки; научно-исследовательский центр в Оараи; лаборатории по радиационной химии в Осаке.

Научно-исследовательский центр в Токаймуре имеет пять ядерных реакторов.

Исследовательский реактор JRR-1 кипящего типа тепловой мощностью 50 кет предназначен для фундамен­ тальных исследований и производства радиоактивных

изотопов.

Исследовательский тяжеловодный реактор JRR-2 теп­ ловой мощностью 10 Мет, построенный в 1962 г., исполь­

217

зуется для

фундаментальных исследований и испыта­

ния материалов,

а также

для производства радиоизо­

топов.

 

 

 

Исследовательский тяжеловодный реактор JRR-3 на

природном

уране

тепловой

мощностью 10 Мет — это

первый реактор, построенный в Японии в 1962 г. Его называют первым японским реактором, так как он был построен по японскому проекту и полностью изготовлен

в

Японии. Реактор оборудован загрузочной машиной

с

программным управлением,

изготовленной

фирмой

«Хитачи».

погружного типа

JRR-4

 

Исследовательский реактор

тепловой мощностью 1 Мет предназначен для испытания материалов, используемых при сооружении судовых ядерноэнергетических установок.

Демонстрационный энергетический реактор JPDR кипящего типа мощностью 12,5 Мет сдан в эксплуата­ цию в 1963 г.

Там же, в Токаймура, имеются критические сборки на обычной воде и графите. Действуют ускорители заря­ женных частиц; Ван-де-Граафа на 5,5 и 2 Мэе, линейный ускоритель на 20 Мэе и др.

Научно-исследовательский центр радиационной химии в Такасаки, основанный в 1964 г., имеет три отдела для работ с источником Со60 активностью 30 ккюри, ускори­ телем на 2 Мэе и радиоизотопами. Здесь проводятся экспе­ рименты по полимеризации синтетического волокна, раз­ рабатываются способы получения пластмасс методами радиационной химии, а также методы облучения различ­ ных материалов па ускорителях, проводятся исследования на радиационнохимических установках и ядерных реакто­ рах с газовым теплоносителем.

В Научно-исследовательском центре в Оараи прово­ дятся разработки по применению радиоактивных изото­ пов, удалению радиоактивных отходов, облучению мате­ риалов в реакторе и др.

Для проведения исследований в Оараи имеется уста­ новка для а- и у-облучения (пущена в 1969 г.), три уста­ новки для испытания парогенераторов (работают с 1969 и 1971 гг.), критическая сборка с тяжеловодным замедли­ телем, установка для инженерных испытаний и др.

В центре заканчивается строительство эксперимен­ тального реактора-размножителя на быстрых нейтронах мощностью 50 Мет. Пуск реактора намечен в 1974 г.

218

Следует отметить, что если все реакторное обору­ дование и установки в первые годы освоения атом­ ной энергии в Японии создавались при участии американ­ ских фирм («Дженерал электрик», «Порт америкен авиейшн» и др.) и основные материалы (ядерное топливо, тяжелую воду) получали из других стран, то уже в последующие годы Япония многое делает сама без помощи извне. Так, реактор на быстрых нейтронах в Оараи строят японские фирмы («Тосиба», «Мицубиси», «Хитачи», «Фиджи»).

Японский научно-исследовательский институт хорошо оснащен оборудованием и приборами. В институте имеются радиохимические лаборатории, в том числе для работы с плутонием.

Мне пришлось посетить одну из радиохимических лабо­ раторий Японии в сентябре 1965 г. Это рационально спла­ нированная лаборатория, оборудованная современными манипуляторами электронного типа. Такие манипуляторы позволяют делать глухую защиту (из бетонной стены) и таким образом полностью гарантировать изоляцию операторского помещения от собственно лаборатории.

Институт физических и химических исследований (Токио) проводит фундаментальные и прикладные иссле­ дования в области физики, биофизики, неорганической и органической химии, ядерной химии, биохимии и сель­ скохозяйственной химии.

В составе института восемь исследовательских отде­ лов. Отдел ядерной физики состоит из пяти лабораторий (теоретической физики, космических лучей, радиацион­ ной, циклотронной и термоядерного синтеза); отдел физи­ ки твердого тела—из шести (ядерной физики, физики кристаллов, физики полимеров, полупроводников, физи­ ки металлов, магнитных материалов); отдел прикладной физики включает семь лабораторий (электропроводников, электроники, информации, физики микроволн, фото­ упругости, физической океанографии и электронно-вы­ числительной техники); технологический отдел — четыре лаборатории, отдел неорганической химии — семь, отдел

органической

химии — девять,

отдел биохимии — семь

и отдел сельскохозяйственной

химии — три.

Институт ядерных исследований Токийского универ­

ситета создан

в 1955 г. Здесь

проводятся исследования

в области ядерной физики, в том числе

физики

высоких

и низких энергий, космических лучей

и теоретической

физики. В работе института принимают

участие

сотруд­

219

ники других научно-исследовательских организаций и уни­ верситетов.

Институт физики твердого тела Токийского универ­ ситета, основанный в 1957 г., включает 20 исследователь­ ских и 12 обслуживающих отделений, лабораторий, мастерских. Здесь, в частности, проводятся исследования по физике атомного ядра с использованием радиоизотопных методов измерений, изучается эффект Мёссбауэра и т. д.

Кроме перечисленных институтов и центров работы

вобласти ядерной энергии ведут и другие национальные

иуниверситетские институты и лаборатории в таких промышленных центрах и городах, как Токио, Киото,

Нагоя, Хиросима, Тиба, Киушу и др. Среди них следует отметить Институт химических исследований универси­ тета в Киото, Национальный институт радиологии в Тибе, Научно-исследовательский реакторный институт универ­ ситета в Киото, Центр ядерной техники инженерного факультета университета в Нагое, Научно-исследователь­ ский институт ядерной медицины и биологии в Хиросиме, Японскую ассоциацию радиоизотопов в Токио, Техноло­ гический институт в Киушу и т. д.

К исследованиям привлечены многие университеты. В создании научно-исследовательских центров и инсти­ тутов участвуют крупнейшие фирмы. Так, в 1970 г. был открыт новый технологический центр фирмы «Пауэр реактор энд ньюклеар фьюэл девелопмент» в Оараи. Центр, расположенный примерно в 60 км севернее Токио, предназначен для проведения исследований и разработок усовершенствованных реакторов с тяжеловодным замед­ лителем и реакторов-размножителей на быстрых нейтро­ нах с жидкометаллическим охлаждением.

Центр оборудован критической сборкой с тяжеловод­ ным замедлителем, экспериментальным контуром по теп­ лопередаче, петлей для испытания реакторных компонен­ тов и устройством для экспериментов по радиационной безопасности *.

Размаху работ по созданию научно-исследовательской и экспериментальной базы в Японии способствует широкая

подготовка специалистов.

 

молодые ученые

С 1955 г. очень многие японские

и инженеры прошли курс обучения

в США и Англии,

* Nucl. Engng. Internat., 1970, v. 15,

No.

169, p. 470—477.

220

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ