You are here

Поддержание устойчивой работы исследовательских реакторов

Helmuth Boeck

Гельмут Бёк, специалист по вопросам ядерной безопасности реакторов, доцент Института атомной и субатомной физики Венского технического университета. Г-н Бёк обладает более чем 45-летним опытом в области целевого использования и эксплуатации исследовательских реакторов. Он также принимал участие в качестве эксперта в более чем 80 миссиях, организованных при поддержке МАГАТЭ.

Исследовательские реакторы по-прежнему незаменимы там, где требуется производство радиоизотопов для медицины и промышленности, генерирование пучков нейтронов для исследований материалов и неразрушающих испытаний, а также предоставление услуг в области анализа и облучения для нужд как частного, так и государственного сектора. Их использование также имеет стратегическое значение с точки зрения образования и подготовки новых поколений ученых и инженеров для поддержки различных программ в области ядерной науки и техники.

Всего в мире на сегодняшний день насчитывается 841 исследовательский реактор, однако многие реакторы уже выведены из эксплуатации или ожидают начала этой процедуры; при этом более 50% из 224 еще находящихся в эксплуатации исследовательских реакторов были построены более 40 лет назад. Хотя в настоящее время в мире ведется строительство 9 исследовательских реакторов, а на разных стадиях планирования находится еще порядка 30 новых исследовательских реакторов, многие реакторы были остановлены по таким причинам, как нехватка финансирования, недостаточная загруженность или отсутствие стратегического плана — причем все эти соображения до последнего времени не считались особенно важными. При надлежащем менеджменте и режиме использования исследовательский реактор может эксплуатироваться 60 и более лет. Тем не менее, чрезвычайно важно, чтобы надлежащие программы управления жизненным циклом, в том числе касающиеся ядерной безопасности, физической ядерной безопасности и режима использования, были разработаны и утверждены заблаговременно.

Сотрудничество для снижения затрат и повышения эффективности использования

Основные трудности, с которыми сегодня сталкиваются операторы исследовательских реакторов, касаются вопросов финансирования и эффективности использования. Исследовательские реакторы обычно не имеют финансовой поддержки со стороны государства, отрасли или частного сектора, если они не обеспечивают очевидной выгоды. Такая выгода может заключаться в возможности проведения научных исследований в рамках программы национального университета, производства медицинских радиоизотопов или исследования материалов в рамках национальной или международной программы сотрудничества. В зависимости от уровня мощности исследовательского реактора — что определяет характер его использования — оптимальным решением может стать программа многоцелевых исследований.

Одним из вариантов сокращения эксплуатационных затрат при повышении эффективности использования является создание региональных партнерств между двумя или более организациями, в распоряжении которых находятся исследовательские реакторные установки, благодаря чему они могут совместно использовать рабочее время и/или дорогостоящее оборудование. За прошедшее десятилетие на основе организуемых МАГАТЭ курсов по линии программ групповой подготовки стажеров (ГПС) были инициированы и получили финансовую поддержку несколько таких партнерств.

В качестве примера можно привести Инициативу в области восточноевропейских исследовательских реакторов (EERRI), вдохновителями которой выступили четыре страны — Австрия, Венгрия, Словения и Чешская Республика — и в рамках которой эксплуатируются шесть исследовательских реакторов разного типа. В период с 2009 года на основе этой сети было организовано 15 курсов ГПС продолжительностью по 6 недель и с общим количеством слушателей более 120 человек. Слушатели курсов прошли подготовку на как минимум пяти исследовательских реакторах мощностью от 100 кВт до 10 мВт и получили знания по таким темам, как физика реакторов, системы контроля и управления, радиационная защита и активационный анализ.

В числе других подобных инициатив можно упомянуть, например, Глобальную сеть исследовательских реакторов TRIGA (ГСИРТ), которая была создана в целях обсуждения и решения общих проблем, касающихся реакторов TRIGA (сейчас в мире эксплуатируется более 30 реакторов такого типа), в том числе связанных с поставками топлива, технической поддержкой и повышением эффективности использования.

Старение, останов и вывод реакторов из эксплуатации

Согласно базе данных МАГАТЭ по исследовательским реакторам, несколько исследовательских реакторов по всему миру переведены в режим длительного останова в силу таких причин, как отсутствие плана использования, либо из-за того, что их техническое состояние не отвечает принятым на международном уровне нормам безопасности и для их пуска потребуется масштабное переоборудование или модернизация. В некоторых случаях переоборудование или модернизация может быть сопряжена с такими затратами, что будет дешевле поддерживать реактор в остановленном состоянии, однако даже в этом случае затраты на техническое обслуживание никуда не денутся. Таким образом, сейчас несколько исследовательских реакторов пребывают в «спящем» состоянии с неопределенными перспективами на будущее, что со временем может поднять серьезные вопросы в плане ядерной и физической безопасности.

Сложившаяся ситуация усугубляется нерешенностью вопроса об отработавшем ядерном топливе с этих реакторов, для обращения с которым должны быть предусмотрены эффективные меры, включая передачу на хранение в национальное хранилище, переработку, окончательное захоронение или отправку назад в страну происхождения. Эти меры обычно обходятся дорого и должны предприниматься своевременно и, кроме того, при условии соблюдения международных норм безопасности и обеспечения на ранних этапах необходимого финансирования.

Системы менеджмента для стратегического планирования

Для долгосрочной эксплуатации исследовательского реактора должна быть разработана и принята эффективная программа управления старением, в состав которой, помимо прочего, обычно должна входить подробная оценка безопасности долгосрочной эксплуатации и соответствующие планы по переоборудованию и модернизации в целях обеспечения соответствия установки современным нормам безопасности.

В случае многих исследовательских реакторов отмечается отсутствие планов по выводу из эксплуатации, которые следовало бы разработать в начале срока эксплуатации реактора и затем актуализировать по мере необходимости. В целях предоставления рекомендаций по программам управления старением, выводу из эксплуатации и управлению исследовательскими реакторами, находящимися в режиме длительного останова, был разработан ряд норм безопасности МАГАТЭ.

Вопросы, связанные с остановом, старением и выводом из эксплуатации, могут также быть рассмотрены при разработке и утверждении общей системы менеджмента. Как указывается в нормах безопасности МАГАТЭ, подобная система должна разрабатываться с учетом того, чтобы обеспечить решение важных задач, в том числе касающихся безопасности, охраны труда, физической безопасности и сопутствующих вопросов в целях улучшения показателей дальнейшей эксплуатации исследовательского реактора и оказываемых с его помощью услуг. Эта система должна предусматривать общие методические принципы, облегчающие процесс создания, реализации и оценки проекта исследовательского реактора, и предоставлять конкретные указания по эксплуатации в соответствии с международными нормами.

Для того чтобы учредить систему менеджмента, необходимо разработать и принять подробный стратегический план, отвечающий условиям конкретной установки и предусматривающий участие всех партнеров, в том числе национальных органов власти, организаций отрасли, пользователей и руководителей установки, что позволит оптимизировать доступные средства и эксплуатационные расходы. С течением времени основные задачи исследовательского реактора могут меняться, с учетом чего стратегический план должен периодически пересматриваться. Экспертами МАГАТЭ разработано множество документов, помогающих странам в разработке и реализации стратегических планов.

В конечном итоге эти материалы указывают, каким образом могут быть решены вопросы обслуживания и/или усовершенствования исследовательских реакторов для обеспечения устойчивости. С учетом индивидуального состояния конкретного исследовательского реактора эксплуатирующей организацией принимается решение о мерах по его усовершенствованию, опирающихся, в том числе, на опыт и поддержку МАГАТЭ для достижения устойчивой работы рассматриваемого исследовательского реактора.

11.2019
Vol. 60-4

Мы на связи

Рассылка новостей