Ядерные реакторы

Подземное расположение ядерных реакторов позволяет эффективно решить проблему их " физической" безопасности. Но даже если, тем ни менее, произойдет полное разрушение ядерного реактора, расплавление активной зоны, неконтролируемая цепная реакция, то и в этом случае катастрофа легко предотвращается тампонажем реактора и реакторной камеры с земли специальными составами с добавкой нейтроннопоглощающих материалов. В таком замоноличенном состоянии реактор может храниться сотни лет, не представляя никакой реальной опасности для подземной среды.

Вместо устройств с толстенными стальными стенками аппараты подземной ядерной энергетики должны быть шахтами и скважинами в земной породе, с забетонированными стенками и изнутри офутерованными специальными материалами. Именно земная порода должна принимать на себя внутреннее давление этих аппаратов. Строителями атомных электростанций должны стать прежде всего метро- и шахтостроители и буровики. Аналогично и основные трубопроводы должны быть выполнены по схеме подземных нефтяных скважин.

Вместо нынешнего проектного срока эксплуатации в 25-30 лет (а что потом делать с отработавшими АЭС?), подземные АЭС должны строиться с расчетом на эксплуатацию их в течение сотен лет. Затраты по строительству мало связаны с мощностью АЭС, потому выгодно делать их с чрезвычайно большими единичными мощностями. При этом вовсе нет нужды создавать реакторы-мастодонты на гигаватты тепловой мощности. Вполне можно использовать отдельные модули умеренной мощности, работающие на единую "трубу", к которой на поверхности может быть подключено несколько турбогенераторов. Разрыв жесткой связи между реактором и турбогенератором также является чрезвычайно полезным свойством этой схемы.

Подземная электростанция расположена на 5 уровнях. Нулевой уровень - это поверхность земли. Обычный турбинный зал, конденсатное хозяйство с конденсатным насосом и электроподстанция. Первый уровень, располагается на отметке -100 метров - подземный зал рабочего парогенератора. В центре зала железная плита, которая и закрывает шахту парогенератора. Внутри этой шахты расположен теплообменник. Второй уровень находится на отметке -200 метров. Здесь расположен промежуточный теплообменник. На третьем уровне, на отметке -300 метров - длинный зал, вдоль которого с одной стороны идут стальные двери реакторных отсеков, а по другую сторону приборы и механизмы, необходимые для обслуживания ядерных реакторов. За стальной дверью - отсек ядерного реактора, идущий с поворотом, вдоль которого размещено оборудование для обслуживания именно данного реактора. За очередной стальной дверью - камера реактора. На полу находится массивная стальная плита, на которой размещены устройства привода управляющих механизмов реактора. И только под этой стальной плитой уже расположено само "сердце реактора" — реакторная зона с твэлами, поглотителями и т. п. На четвертом уровне расположен аварийный барботер, а также штольни хранения радиоактивных отходов. Вся станция по величине подземного объема вряд ли превышает объем одной станции метро. И вовсе не поражает какими-то размерами. Но на всей подземной территории станции, а она находилась в режиме нормальной работы, нет ни одного человека. Станция работает, но все ее подземное пространство находится "под замком".

Рядом со станцией и являясь ее естественным продолжением, в подземном пространстве располагается научно-производственный центр радиационной технологии, который занимается утилизацией радиоактивных отходов и использованием их в научных и производственных целях - для получения и облагораживания материалов, для стерилизации, для воздействия на семенной материал, для биологических и медицинских целей, центр ведет научно-исследовательские работы в области радиационной физики, химии, биологии, медицины. Этим решается сразу две задачи - превращение "радиоактивных отходов" в "радиационное золото" и предотвращение распространения и засорения радиоактивными материалами поверхности Земли.

Размещение АЭС под землей технически осуществимо, о чем свидетельствует строительство и эксплуатация нескольких подземных АЭС за рубежом. Отечественный интерес к этим техническим решениям подтвержден разработкой 25 проектов. Горный институт Кольского филиала АН РФ рассмотрел возможность сооружения подземной АЭС с реактором ВВЭР-1000 в скальных массивах в выработке диаметром 59 м и высотой 90 м (машинный зал находится на поверхности). Были проанализированы устойчивость скальных пород к возникновению различных аварийных ситуаций, порядок организации строительства, условия вывода из эксплуатации и технико-экономические показатели. С учетом стоимости вывода из эксплуатации после выработки установленного ресурса оказалось, что подземная АЭС на 2 - 5% дешевле наземной АЭС аналогичной мощности.


На главную