Дементий Башкиров

Существует большое количество научно-популярной литературы, которая описывает историю работ на объектах НИИАР, но нет литературы, которая описывает Задания, выданные НИИАР партией и правительством, и ту работу, которая не была выполнена в НИИАР. Этот пробел я считаю существенным для понимания вопроса: Почему ЗЯТЦ в НИИАР не был создан?

Предисловие

Для историка эта тема останется совершенно белым пятном – попробуйте ответить на вопрос, почему эта история не состоялась там, где было создано для выполнения задания все необходимое?

Я те велел дыни стеречь! А ты че натворил?!

В 60-80-х годах вузы СССР готовили специалистов, которым объясняли, что необходимо сделать, чтобы после АЭС не было отходов (ядерных и радиоактивных). Этим специалистам объясняли, как появились требования к ЗЯТЦ, и почему эти требования необходимо обязательно выполнить. Эти специалисты были направлены, в том числе, в НИИАР.

История НИИАР началась в 1956 году.

К тому времени был отлично разработан военный ядерный топливный цикл – работающие реакторы накапливали столько плутония, сколько нужно для оборонных задач (военный плутоний был на пике популярности и очень востребован).

Ядерный топливный цикл, который создали военные атомщики, был полностью завершен. Пройден полный цикл технологических операций - от первых колышков разметки объектов, до готовых изделий, указанных в задании.

Характеристики радиохимии плутония тех времен впечатляют и сегодня: Выход плутония составлял более 98%, а время переработки специализированного топлива ограничивалось скоростью радиоактивного распада нептуния-239. (для распада 99% нептуния требовалось подождать две недели).

В отходах оставалось 1,5-2% плутония и осколки деления. Облученный уран, с измененным изотопным составом, с выходом более 99%, собирался в отдельные фракции.

Кто торопится – опускайте курсив.

Далее все обсуждаемые Радиохимические технологии (РТ) будем рассматривать по двум основным параметрам:

- технологический выход готового продукта (выход, %). Отэтого параметра зависит основной параметр безопасности всей АЭ – количество отходов и потерь.

- длительность радиохимической переработки, с момента остановки реактора до получения готового материала в виде кондиционного продукта (металлы, оксиды, нитриды, карбиды, карбонаты), готового к операциям по изготовлению изделий (твэл, мишень, ТВС и др.) – (продолжительность РТ, дни).

Некорректно говорить о длительности только химических операций, ведь за время выдержки ОЯТ перед радиохимией происходят очень сильные изменения в составе топлива. Взаимосвязь технологий радиохимии с временем выдержки топлива очень тесная –чем длиннее время выдержки, тем меньше энерговыделение ОЯТ, тем больше вариантов технологических процессов можно использовать для процессов. Кроме того, для ЗЯТЦ важен именно этот параметр – время возврата актинидов обратно в цикл.

Операции по приготовлению сплавов, смешанных оксидов и других топливных композиций производятся в другом цехе, который называется Фабрикация Ядерного Топлива (Ф). Эти операции занимают принципиально меньше времени – чистые (относительно чистые) материалы загружаются в твэл за единицы дней.

Следует дополнительно акцентировать внимание на то, что америций вообще не рассматривался как ядерный материал – за время планируемых коротких переработок, 1-6 месяцев, накопление изотопа америций-241 составляло менее 0,5% от имеющегося плутония-241. Он входил в состав регенерированной топливной композиции в виде материнского плутония-241, и америций накапливался уже внутри оболочки.

В чем разница между экспериментами на реакторе и экспериментами в радиохимии?

Одно из принципиальных отличий – масштабы экспериментов. Для того, чтобы разработать технологию выделения плутония, Сиборгу хватило 40 мкг (0,04 мг) плутония. Для этого была создана новая разновидность химии – микрохимия. Работы проводились в стеклянных шкафах, в миниатюрном оборудовании, визуально контролировались с помощью микроскопа.

Чтобы разработать технологию накопления плутония в реакторе, нужен как минимум, один реактор. Стоимость РУ, как экспериментального оборудования, несопоставима со стоимостью экспериментального оборудования в радиохимии – реактор дороже минимум в тысячу раз.

Предыстория ЗЯТЦ НИИАР

Первый быстрый реактор был построен в 1946 в США (Clementine) и имел мощность 25 кВт. Тяжелый жидкометаллический теплоноситель был сразу исключен из гипотезы Ферми – ртуть растворила не только оболочки твэл, но и корпус реактора.

Минимальные размеры быстрого натриевого реактора – 1 МВт. На такой установке, EBR-1 (натрий+калий), построенной в США в 1951, были получены все необходимые для расчетов экспериментальные данные. Из 1,4 МВт тепловой мощности получали 0,2 МВт электрической мощности (КПД=15%). С этого года начинается отсчет истории реакторов типа БН (быстрый натриевый) – реакторов на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем.

Повторив отрицательные эксперименты с ртутью в 1956, на мощности 100 кВт, советские ученые сделали реактор БР-5 тепловой мощностью 5 МВт (натрий). На нем были получены первые экспериментальные данные, позволяющие рассчитать промышленную установку, производящую электроэнергию.

Первый советский реактор на быстрых нейтронах серии БН, вырабатывающий электричество – реактор БОР-60/12 (физпуск 1968, энергопуск 1969). На нем было продемонстрировано, что быстрый реактор с натриевым теплоносителем может производить не только тепло, но и электроэнергию.

Реактор БОР-60 – это символичный реактор для СССР. Все предыдущие быстрые реакторы были военного назначения – предназначались для увеличения выхода плутония из природного урана, а также для «улучшения» качества плутония, образующегося в графитовых и тяжеловодных реакторах-накопителях плутония. (Быстрые реакторы типа СВБР имели чисто военное назначение, и их стоимость была заведомо неприемлема для гражданских целей).

На военных реакторах были отработаны технологии теплоносителей, системы управления и защиты, подготовлен персонал, они подготовили мощный фундамент для гражданской энергетики.

БОР-60 – первый советский натриевый реактор, который, кроме плутония, давал электроэнергию в сеть. (Отставание СССР от США в вопросах мирных технологий быстрого натрия было 18 лет. Советская радиохимия отставала от радиохимии США на 4 года)

Это электричество могло быть направлено для мирного использования, и это означало, что успехи военных технологий можно было направить в мирное русло.

Перспективы, открывающиеся перед серией БН, были огромными. При успешной реализации гипотезы Ферми эффективность урана на реакторах БН повышалась в 60 раз – до 40% против 0,7% на тепловых реакторах. В 60-е годы считалось, что мирная атомная энергетика возможна только на быстрых реакторах. Переход с тепловых реакторов на быстрые реакторы напрямую связывался с мирным использованием атомной энергии.

Перспективы развития быстрой энергетики были изложены в научной и научно-популярной литературе того времени. Максимально широко, с физическими, радиохимическими и экономическими аспектами, замкнутого ядерного топливного цикла быстрой энергетики того периода, можно ознакомиться в книге [PLUTONIUM, Mieczyslaw Taube, Pergamon Press, Oxford-London-NewYork-Paris, 258p, 1964]. Автор делал вывод, что стоимость электроэнергии ЗЯТЦ БН будет равна, или сопоставима со стоимостью электроэнергии угольных станций, и в ближайшие тысячелетия ЗЯТЦ БН будет доминировать в мировой энергетике. 

Один экземпляр книги М. Таубэ (разговаривал и писал на русском) подарил О.Д. Казачковкому, директору НИИАР (1964-1973), на Третьей конференции по использованию атомной энергии в мирных целях, в Женеве,в августе-сентябре 1964 года, как символ глубокого уважения ученых Манхэттенского проекта к советским ученым-атомщикам.

[Дарственный авторский автограф Таубэ на только что изданной книге]

Спустя 30 лет, Олег Дмитриевич Казачковский, занимавшийся быстрыми реакторами всю свою жизнь, опубликовал научно-технические мемуары в книге [Реакторы на быстрых нейтронах, Обнинск, 240стр, 1995]. Автор дает оценку работы РТ в НИИАР, которым он руководил – работа не выполнена в части радиохимии.

Можно считать работников Манхэттенского проекта наивными идеалистами, верящими в то, что за океаном будет создана сказочная энергетика для всего человечества. Но директора НИИАР Казачковского, при котором должен был быть создан ЗЯТЦ БОР-60, никак не назовешь сказочником. Только в НИИАР он построил и пустил в эксплуатацию 5 экспериментальных реакторов. Он сделал всё возможное для промышленной, экспериментальной проверки гипотезы ЗЯТЦ в НИИАР – построил натриевый реактор, дающий электроэнергию в сеть. Построил и пустил в эксплуатацию радиохимический и материаловедческий комплекс. Но этого оказалось недостаточно для того, чтобы каждый год 150 кг ОЯТ БОР-60 возвращалось обратно в реактор – такую задачу ставили перед ним партия и правительство. 

Не удалось выполнить программу и преемнику – Цыканов Владимир Андреевич, за 16 лет создания ЗЯТЦ БОР-60 и ХТО, ничего не успел сделать в области радиохимии плутония и ЗЯТЦ.

За это время в СССР были созданы два огромных БН-350 (1974) и БН-600 (1980), которые должны были на промышленном масштабе доказать преимущества быстрой энергетики. Их топливо ждало переработки на специализированных РТ, позволяющих быстро переработать и вернуть в цикл ОЯТ БН. Но РТ для промышленного производства не было. Реакторы, предназначенные работать в замкнутом цикле, стали нарабатывать отходы в открытый цикл – фактически в никуда. 

Сегодня наука ЗЯТЦ в России развивается не в масштабах 0,025-0,1 МВт, как в 50-х, и не в масштабах 1-5 МВт, как в 60-х. Сегодня эксперименты ставятся на масштабах 1500 и 2100 МВт. Эта научная деятельность заведомо приносит убытки: результаты научных экспериментов не зависят от масштаба – они зависят от квалификации специалистов, привлеченных к работам, от организации поисковых работ и взаимодействия специалистов друг с другом. Чем больше масштаб экспериментов, тем больше убытков.

Кто-то должен понять тонкости радиохимии плутония и урана, разобраться в реакторных технологиях накопления плутония, и сложить в одну коробочку все чеки, квитанции, накладные расходы, добавить к этому стоимость содержания дивизии охраны, зарплату персоналу, льготные пенсии и спецпитание, чтобы посчитать – сколько стоит один квтч быстрой натриевой энергетики.

Кто-то сегодня должен написать книгу, аналогичную той, которую написал в конце 50-х Таубэ. Без лишней заумности и с обязательным экономическим разделом, позволяющим любому читателю в будущем сделать вывод – способна техническая наука прогнозировать экономику на 5-10-50 лет, или это удел астрологов?

Если вы сравните стоимость «быстрого» квтч у Таубэ и в России сегодня, то увидите разницу на порядки. Его смелые выводы сегодня считаются наивными, но тогда в них верили все руководители ядерных держав.

Сегодня нам легко оценить работу специалиста-физика, радиохимика и экономиста в одном лице. Цена научным прогнозам на 60 лет вперед – копейки вместо рублей.

История ЗЯТЦ НИИАР

В 1964-1985 гг (четыре пятилетки) правительство СССР выделяло МСМ деньги на развитие радиохимии топлива быстрых реакторов в НИИАР. Было два больших этапа – с 1964 по 1975, и с 1976 по 1986.

Первый этап. К 1975 полный цикл радиохимических процессов переработки ОЯТ БОР-60 (пуск 1969) должен был быть создан в ХТО НИИАР, и реактор БОР-60 должен был перейти на собственное равновесное топливо.

Задание в 1964 г было выдано вовсе не для удовлетворения научных прихотей химиков и физиков. Это не была «чистая наука», а конкретное производственное задание. Советский парк реакторов РБМК, работавших с КИУМ 0,85, должен был накапливать ежегодно по 220 кг плутония на каждый ГВт электрической мощности. Весь этот плутоний должен был быть вторично использован в реакторах серии БН (60, 350, 600, 800, 1200) для того, чтобы повысить топливную эффективность урана в 2, 4, 60 раз. Это были планы правительства СССР для обеспечения страны дешевым и (практически) неисчерпаемым источником электроэнергии.

Выдавшие задание ясно понимали, что если не будет тандема ЗЯТЦ РУ+РТ, то реакторы РБМК будут работать «в никуда», накапливая никому не нужный «гражданский» плутоний, иОЯТ РБМК будет лежать опасным и бесполезным грузом.Советский плутоний обязан был работать – либо как солдат, либо как рабочий.

Реактор типа БН позволял за полгода-год исправить «гражданский» плутоний, который в 60-е считался малопригодным для изготовления оружия. Все советские БН имели для этой цели бланкит. Реактор БН мог переводить «отходы производства электроэнергии» в кондиционный военный продукт. Таким образом, все страны в мире должны увидеть и понять, что в СССР создана самая совершенная технология производства боевого плутония, и вдобавок, неисчерпаемый источник электроэнергии.

(Про то, что это была научная ловушка, читайте мой рассказ «Почему я седой, мама»).

В 1964 было выдано задание на создание ЗЯТЦ в НИИАР. Первым этапом создания быстрой энергетики было предусмотрено создание небольшого опытного комплекса, в котором должны были быть получены технико-экономические показатели быстрой энергетики, которая получила название Замкнутый (Ядерный) Топливный Цикл. На работу отводилось 10 лет.

Правительством СССР в НИИАР было создано все три основных компонента ЗЯТЦ:  Радиохимическое отделение (РХО, 1962). Производство регенерированного топлива, отделение реакторного материаловедения (ОРМ, 1964).  Опытный ядерный реактор на быстрых нейтронах с натриевым теплоносителем (БОР-60, 1969). 

К 1964 НИИАР уже перерабатывал специализированное топливо (твэл-мишень) реактора СМ, запущенного в 1961, и изготавливал из тяжелых актинидов вторичное топливо. ЗЯТЦ по сверхтяжелым изотопам был замкнут в 1964. Через 2-3 месяца после выгрузки из реактора, утяжеленные изотопы возвращались в реактор, очищенные от накопленных осколков, и процесс утяжеления, в результате захвата нейтрона и последующего бета распада, возобновлялся.

Сомнений в реализации ЗЯТЦ в НИИАР у руководства МСМ не было. Планируемый ЗЯТЦ БР был сопоставим с ЗЯТЦ СМ по объемам перерабатываемой активности, а удельная активность топлива БОР-60 была в разы ниже тяжелого топлива СМ.

Целью работ по ЗЯТЦ БР было создание скоростной промышленной технологии переработки ОЯТ, и определить технико-экономические характеристики производства смешанного топлива БР.

В 1973-75 году, когда реактор БОР-60 проработал уже 5 лет, задание по радиохимии ЗЯТЦ в НИИАР не было выполнено. Соответственно, ни ОРМ, ни БОР-60 не могли выполнить свою часть работ. ОРМ не могло изготовить вторичное топливо, БОР-60 не мог проводить облучение вторичных ТВС.

Последовали оргвыводы. Было сменено руководство НИИАР и основные специалисты в радиохимии.

Рубеж 1972-1975 года является переломным в стратегии ЗЯТЦ в СССР. Поиски радиохимических решений скоростной переработки ОЯТ ушли на второй план, проблема накопленного и невостребованного плутония вышли на первый. Выросла проблема америция – из всей массы «гражданского» плутония, за тридцать лет, 75% 241-й массы стал составлять америций. Около 20% высокоценного сырья для ЗЯТЦ было безвозвратно потеряно и никаких решений по сокращению потерь не предвиделось. Альфа активность топлива стала вдвое больше первоначальной. Старый НФ, который можно было использовать «для согревания сапог», превратился в мощный источник гамма излучения.

Вступил в действие договор ДНЯО. Впервые в истории атомного проекта появился избыток радиохимического персонала.

На первый план вышла проблема фабрикации регенерированного плутония и урана. Изготовление твэл для АЗ БН, который должен работать с Qɩ>45 Вт/м, Qv> 0,5 МВт/литр, требовало технологий, позволяющих изготавливать протяженные источники с неравномерностью распределения энерговыделения менее 2%. Это требовало проведения контроля распределения 3 компонент для таблеточного топлива (уран, плутоний, америций), и 4 компонент для виброуплотненного топлива (уран металл, уран оксид, плутоний, америций).

Если для таблеточной технологии все три параметра можно измерить на стадии таблетки, то для виброуплотнения – только при контроле готового изделия. Задачу измерения двух компонент, на протяженном источнике, уже решить непросто, трех – почти нереально, а четырех невозможно. Поэтому необходимо искать компромиссы – что не делать? - не измерять, не добавлять в композицию, не достигать предельных удельных энерговыделений, не обращать внимание на безопасность.

На втором этапе структура ЗЯТЦ НИИАР была трансформирована, в соответствие с новой концепцией создания ЗЯТЦ – цикл состоял из двух подразделений – Быстрый реактор и Химико-технологическое отделение (ХТО). Теперь ХТО должно было выполнить две из трех операции ЗЯТЦ – радиохимию ОЯТ и фабрикацию регенерированного топлива. Новое здание ХТО, строительным объемом более 100 000 м3, стало строиться для решения задач радиохимии и фабрикации топлива. В 1977 была пущена первая часть нового здания.

К этому времени РБМК уже накопили несколько десятков тонн плутония, которого хватало на всю линейку реакторов БН. Стали проектироваться площадки ЮУрАЭС и БашАЭС с реакторами БН-1200. Стали разрабатываться промышленные технологии переработки ОЯТ БН, несмотря на то, что научные и опытно-конструкторские работы не были завершены.

ХТО этого периода правильней было бы назвать фабрикантами топлива. Радиохимии уже практически не было.

Таблеточные технологии были игнорированы. Почти 100% научных исследований было сосредоточено на фабрикации виброуплотненного топливного сердечника – технологии получения гранулята и непосредственно самого виброзаполнения.

Вся технология фабрикации разрабатывалась на плутонии, полученном водной радиохимией. Для фабрикации ТВС промышленных БН-350 и БН-600 использовались либо ВОУ, либо гранулят водяного МОКС («пыль» не подходила для виброуплотнения, её нужно было гранулировать, и эта грануляция проводилась методом электрохимии хлоридных расплавов.

Итоги работ НИИАР ХТО на 26.04.1986

Технические Задания по созданию ЗЯТЦ БР не были выполнены – это суммарная оценка работ за этот период. Демонстрация ЗЯТЦ на реакторе БОР-60 не была осуществлена.

Что (не) сделано на первом этапе – 1964-1975.

Технологии фторидов рассматривалась приоритетной в СССР, так как 100% топлива АЭС проходит через операции обогащения изотопов в виде ГФУ, и фторид мог пойти на любые, уже хорошо разработанные операции. Но фторидные технологии не имели приемлемого выхода по плутонию. Выход плутония составлял не более 95% (от практически нуля). Технология с такими параметрами была признана непригодной для советского ЗЯТЦ.

В то же время, продолжительность фторидной радиохимии составляло всего 14 дней. Выход урана – 99,99%, при КО 10Е+8. По технологии регенерации урана фториды превосходят даже знаменитый ПУРЕКС.

НИИАР очень сильно проиграл, отказавшись от фторидных технологий. Фторидный рецикл урана – технологический шедевр, которому нет равных в мировой практике.

Уничтожение этой технологии в НИИАР – пример максимально жесткой и нечестной борьбы с конкурентами в советской науке. Эта технология, при равных занимаемых производственных объемах, по сравнению с хлоридными технологиями имеет почти в 10 раз большую производительность. Компактность получающихся отходов на два-три порядка выше, чем в хлоридной технологии, практически это исходный объем ОТВС.

Компактность технологий РТ – один из основных экономических показателей, ведь стоимость горячих камер, толщиной 1,5-2 метра из тяжелого бетона, на два порядка выше стоимости жилья в спальных районах.

Это технология больше всех остальных не подходит для военной радиохимии плутония, для военного применения. Это пацифистская технология – она никогда не разрабатывалась с целью выделения плутония для уничтожения больших скоплений людей. В этой технологии есть то, что нет ни в одной другой радиохимической технологии – внутренне присущее свойство, называемое неразделением.

Мне не раз приходилось слышать, что уничтожение Фрегатов – самая большая стратегическая ошибка РТ. Остаток от фторидной регенерации ОЯТ, не содержащий уран, подходит для стыковки с любыми другими радиохимическими технологиями, и является предметом научных исследований радиохимиков. Имеющееся в НИИАР технология трансурановых элементов – идеально проработанный процесс для разделения элементов 93-98. Для замыкания ТЦ остается только сформулировать задание для водной радиохимии.

В ядерных странах ни одна ядерная технология не уничтожается, даже если доказана её бесперспективность. Поддержание технологий (на уровне масштабов грамм – сотен грамм) не требует больших финансовых вливаний, а знания и навыки персонала могут оказаться очень полезными в будущем.

В отличии от НИИАР времен СССР, где замахивались на 6-12 тонн ОЯТ в год, но ни сделали ничего, настоящая наука планомерно и упорно занимается исследованиями. Японские ученые, считающиеся большими специалистами в ЗЯТЦ БР, делают свои работы на десятках и сотнях миллиграмм плутония, рассматривают и изучают сотни вариантов там, где, казалось бы, всё уже исследовано. Они определяют и выход, и продолжительность операций, и коэффициенты очистки, и проценты отходов.

Стоит выходить на большие масштабы, не получив результатов на малых и микро количествах? Этот вопрос науки давно получил ответ – НЕТ.

Две проверенные и работающие радиохимические технологии были отвергнуты:

Водная технология ЗЯТЦ, существующая в НИИАР, была отвергнута по причине высокой стоимости переработки, и, как ни странно, хорошей изученности. Никаких вариантов улучшения водных технологий не просматривалось – технологические пределы были достигнуты. Время переработки до 6 мес., выходы 98,5-99,5%. Малые загрузки аппаратов (требования ЯБ) и большой расход дорогостоящих реагентов были неприемлемы для широкомасштабной быстрой энергетики.

Одним из перспективных направлений была пирохимическая переработка в хлоридных расплавах. Получаемый плутоний был «таблеточного» качества и этот процесс, используемый еще в 1944, мог бы лечь в основу всего ЗЯТЦ СССР. Выход плутония превышал 96%, длительность переработки несколько дней.

При разработке этой технологии исследователи столкнулись не только с проблемами радиохимии, но и с проблемой фабрикации регенерированного топлива для БР. Это топливо считается высокотемпературным – температура выше, чем в ТР на 200 и более градусов.

Для такого топлива подходили, кроме традиционных оксидных таблеток, таблетки нитридов и карбонитридов, и изделия из высокотемпературных сплавов. Отлично зарекомендовавшие себя композиции, работающие в ЗЯТЦ МА, выдерживающие 97% выгорания, не подходили для быстрого реактора.

Привычные «ручные» прессы не подходили для работы с плутониевыми оксидными таблетками, оборудование для проката и обработки изделий из сплавов не позволяло работать с плутонием. Необходимо было разрабатывать дистанционное прессовое оборудование для таблеточной технологии.

Выбор был сделан не в пользу таблетоки сплавов, несмотря на то, что поместить пресс в тяжелый бокс или камеру не составляло большого труда.

Это привело к доминированию технологии, которую признано считать технологией НИИАР – пироэлектрохимической технологией переработки ОЯТ БР. Эта технология – переработка ОЯТ в расплавах хлоридных солей щелочных элементов с электрохимическим осаждением смешанного уран-плутониевого оксидного топлива. Технология выглядела настолько заманчиво, что смогла вытеснить все остальные радиохимические технологии.

Получаемый пироэлектрохимией так называемый гранулят, не был пригоден для изготовления таблеток, зато идеально подходил для виброзасыпки в твэл (виброуплотнения).

При переходе к пироэлектрохимии наблюдается резкий скачек в политике научных разработок. Вместо разработок процессов радиохимии, разработчики стали заниматься в основном разработкой технологии виброуплотнения. Это связано с тем, что таблетки тогда уже делали десятки тысяч специалистов и был накоплен колоссальный опыт их производства. Тратить время на таблеточную технологию (за исключением дистанционного оборудования) не нужно было. А вотвиброуплотнение необходимо было разрабатывать с нуля.

Произошло «зависание» радиохимии ЗЯТЦ НИИАР на десятилетия. Технология переработки ОЯТ перестала волновать исследователей, и все выделенные средства уходили на создание оборудования для виброуплотнения центральной части столба твэл. Произошла подмена понятий. Вместо реальных ТВС БОР-60 2-го и последующих рециклов в ХТО стали проводить эксперименты с урановым гранулятом и высокочистым гранулятом из плутония НФ.

Для специалистов ЗЯТЦ более чем очевидна пропасть между регенерированным пиротехнологией плутонием, и низкофоновым плутонием. КО (коэффициенты очистки) от осколков деления первого 1Е+3, КО второго 1Е+8. МЭД от изделия из первого – 100 Р/час, от второго – 0,1 Р/час. С первым можно работать 3 минуты за годовые 5 БЭР, со вторым можно работать 50 часов.

Для создания вибротвэл из чистых (так называемых «теплых») материалов достаточно герметичного шкафа или бокса с перчатками, для создания вибротвэл из «грязного» плутония необходима биологическая защита 300 мм свинца или 600 мм чугуна. Разница в стоимости такого защитного оборудования – 100-200 раз.

Но не стоимость защитной камеры является самым дорогим в этой технологии. Самое дорогое – одноразовое технологическое оборудование, которое не может быть оперативно отремонтировано при любом, даже самом незначительном отказе.

Нетникаких объяснений, почему такие работы щедро финансировались, ведь это было принципиально не то, что необходимо для создания ЗЯТЦ, и для проверки режимов работы опытного реактора с равновесным топливом. Время уходило, сроки срывались, промышленный реактор БН-350 начинал работать, а технология РТ отсутствовала.

Вместо небольшого опытного радиохимического производства производительностью 250 кг в год (аппарат из пирографита должен был выдавать 50 партий по 5 кг в год), которое с большим запасом обеспечивало бы рецикл ОЯТ БОР-60 (120-170 кг в год), усилия были направлены на выбивание средств для строительства полномасштабного производства с годовой производительностью 6 тонн/год. (3 промышленных аппарата производительностью 40 кг в неделю).

Для подстраховки, чтобы гарантированно выполнять планы по производству десятков тяжелых ТВС для промышленных реакторов серии БН – БН-350 и БН-600 (вес топливной композиции ~130 кг), были смонтированы участки для изготовления твэл в легких боксах. В них без особых сложностей, производилась ручная сборка твэл и ТВС. Отсутствие МЭД высокочистых исходных материалов позволяло не тратить время на разработку дистанционных технологий.

Эта уловка проста и понятна любому колхознику – неучтенное стадо коров позволяет отчитываться показателями 3т/голову КРС, когда реально 1,5т/голову КРС. Но здесь пошли еще дальше – настоящих «коров», то есть действующего дистанционного оборудования не было вовсе. Люди работали в прямом контакте с ЯМ – через тонкий слой резиновых перчаток.

Сегодня мы имеем примерно 7-8 тонн ОЯТ БОР-60, которое пролежало 5-50 лет. За переработку этого мизерного количества ОЯТ (примерно 1/30 от ОЯТ реактора БН-600) советское правительство исправно платило деньги. Для этой переработки построен радиохимический комплекс, строительным объемом около 100 тысяч кубометров.

Огромные камеры с контролируемой атмосферой (у одной смотровой системы зона 2,5*2,5*12м, 3-4 уровня, 20 смотровых системы на уровне столешницы), имеющие толщину смотровых стекол 900 мм, копирующие манипуляторы американского производства, силовые манипуляторы из Франции и ФРГ – это основная ударная сила. Кроме того, еще несколько десятков камер меньших размеров и с меньшей биологической защитой. Всё это оборудование никогда не было загружено реальным ОЯТ.

Радиохимическая задача была не решена, поэтому реактор не смог отрабатывать режимы на топливе второго, третьего, и следующих циклов. Поэтому не были созданы технологии фабрикации вторичного топлива БОР-60. 

Что (не) сделано на втором этапе – 1976-1986

Первая очередь нового здания ХТО пущена в эксплуатацию в 1977. Для обеспечения топливом БН-350 и БН-600 была установлена промышленная линия по сборке твэл и ТВС (установка ОРЕЛ, проектант - ГДР). На работах Орла было освоено большое количество советских рублей, финансирование этой линии составило около 80% затрат ХТО. Сборочная линия работала сначала на уране (ВОУ), а потом перешла НФ, полученный водными технологиями. Топливо, которое выпускал ОРЕЛ, было комбинированным – таблетки в зоне накопления плутония, плюс (не обязательно) другие виды топливной композиции – вибростолб, высокотемпературные сплавы и др. экспериментальные виды топлива.

Эти работы подробно освещены в научно-популярной литературе, выпущенной в НИИАР в виде книг. Эти книги (посвященные 60-летию НИИАР) писались несколько десятилетий, и должны были выйти в свет в 1987-1990 годах. Мои рассказы только дополняют эту литературу. Почему эти книги не были изданы своевременно? Ведь исполнители работ могли бы дать оценку написанному.

Всю свою трудовую жизнь в атомной промышленности, я измерял результаты только одной шкалой – процент технологического выхода готовой продукции. Если из 100% вычесть эту величину, вы получите отходы, отбросы, потери, украденное, спрятанное, сгнившее или распавшееся. Процент выхода готового из взятого в работу сырья – простая и понятная любому человеку величина.

Пример для понимания, утрированно. Ученые технологии радиофосфора написали десятки работ и провели много лет, упорно изучая процесс получения препарата. Несколькочеловек защитили научные диссертации. В результате, им удалось создать уникальную технологию, защищенную четырьмя патентами, с выходом 40-60%.

А лаборант ничего не написал. Он не писатель, а читатель и практик, и ему не нужны ученые регалии. Он прочитал пропись американских радиохимиков, измерявших плотность потока нейтронов при взрывах ядерного оружия, и воспроизвел дедовский процесс разделения серы и фосфора. Выход получился 99,5%. Он оценил свою работу в 2 литра медицинского. Руководство выделило ему 200 мл, выпили все вместе в рабочее время.

Этот пример привожу для понимания, что финансировать необходимо не научные исследования, а результат научных исследований, выраженный простыми цифрами – процентом выхода готовой продукции. В Советском Союзе понимали этот способ оценки пролетариев умственного труда. Сегодня труд ученого измеряют количеством печатных страниц, индексом цитируемости, количеством потраченных на исследования средств. Немало авторов комментарий придерживаются такого способа оценки, забывая, что химия – это не только формулы, но и материалы с заданными характеристиками.

Для радиопрепаратов (в том числе плутоний, америций, кюрий), на выход готовой продукции накладываются периоды полураспада. Если подождать 14 суток, то выход радиофосфора упадет вдвое по причине радиоактивного распада. Так что спешка радиохимических технологий – внутренне присущие процессу свойства. С 1977 года в новом здании ХТО не было радиохимии ОЯТ БР. Можете посчитать, сколько америция и нептуния накопилось за это время, и других дочерних продуктов распада тяжелых актинидов.

У китайских коллег я услышал одну фразу, которую считаю лозунгом китайской науки: Ничто так не развивает науку, как широкомасштабное производство. Перефразируя, можно сказать – нет производства - нет науки. Мои старшие коллеги говорили по-другому – у нас нет производства, потому что нет науки, даже баран без головы – всего лишь баранина.

Я помню, как высмеивали китайцев советские ученые… Сегодня у меня все гаджеты из Китая. Одежда и обувь из Китая. Детские игрушки и музыкальные инструменты из Китая. Даже немецкая бензопила STIHL сделана в Китае.

Автоматический пресс двустороннего прессования, купленный в Германии, имеет иероглифы. Может, они и не китайские, но совершенно точно, что это не один из немецких диалектов.

Построенная половинка нового здания ХТО в 1986 имела только установки по сборке твэл и ТВС, радиохимические мощности не были построены за эти 10 лет. Они были введены в эксплуатацию позже, после аварии на Чернобыле.

Было совершенно очевидно, что руководство НИИАР и ХТО, в период 1975-1986 отводило радиохимии последнее место в технологии ЗЯТЦ, и всячески оттягивало время начала работ с ОЯТ БОР-60, то есть ту работу, которую должно было выполнить в первую очередь, и которую провалило на первом этапе. В этот период «умерло» около десятка радиохимических технологий.

Сегодня у НИИАР отняли последнюю возможность реабилитировать свое имя, как первого в России центра по созданию ЗЯТЦ БР на одной площадке. Сегодня принято решение о вывозе ОЯТ реактора БОР-60 на завод РТ-1. [Проблемы ядерного наследия и пути их решения. Вывод из эксплуатации. — Под общей редакцией Л.А.Большова, Н.П.Лаверова, И.И.Линге. — Москва : 2015. — 316 с. — Т.3.]

История ЗЯТЦ в НИИАР закончена. ХТО ликвидировано в 2015. Реактор БОР-60 отработал на двадцать лет дольше назначенного ресурса и в ближайшие годы будет остановлен. Отработавшее топливо отправлено на переработку на оборонное предприятие.

Подводя итоги, можно резюмировать, что сделано за эти 55 лет из того, что могло бы быть включено в отчет НИИАР о выполнении задания по ЗЯТЦ БН. Будем считать, что никто из сотрудников ХТО и БОР-60 не читал задание 1964 года, а просто выполняли ежедневные задания, никак не связанные с ЗЯТЦ НИИАР. Получаем:

Радиохимия – план выполнен на 0,27%

Фабрикация вторичного топлива – план выполнен на 50%

Реакторные технологии – план выполнен на 160%.

Как выглядит разработка радиохимической технологии

Пытливых читателей прошу обратить особое внимание на тот факт, что для разработки радиохимической технологии не нужно было строить реактор. И в начале 20-го века, и в 40-х, и в 60-х, и сегодня, для разработки радиохимического процесса более чем достаточно вырезать из центральной части отработавшего твэл, цилиндр длиной 0,5 см, и этого материала опытному радиохимику более, чем достаточно, чтобы разложить по полочкам все элементы, из которых состоит образец.

Таких образцов из одного твэл БН-600 можно нарезать 400 штук, раздать радиохимикам, и попросить (потребовать, приказать) каждого разработать технологию (не)разделения урана и плутония. И вовсе не обязательно брать ОЯТ из БН – для разработки технологии подойдет любой ОЯТ с оксидным топливом.

Оборудование для разборки ТВС и твэл, практически любых типов реакторов, было установлено в НИИАР в 1964.

Для исследовательских работ с 1 граммом такого ОЯТ вполне достаточно тяжелого бокса с толщиной стальной стенки 50 мм. Таких боксов на здании ХТО, построенном в 1963, порядка 40 штук. За 10 лет 10 радиохимиков могут разработать сотни вариантов схем реализации технологических процессов.

Напомню физикам, что радиохимик Глен Сиборг разработал технологию выделения плутония на микрограммах предоставленных ему материалах в 1940 году. Напомню химикам, что в 1 грамме урана находится 2,5Е+21 атомов, а в Дубне идентифицируют 20-50 штук атомов новых синтезированных элементов в 2014 году.

Напомню ученым, что Маня Складовская-Кюри в одиночку перетаскала на тачке 30 тонн отвалов урановой руды, и первая в мире получила радий (примерно 0,4 грамма, технологический выход около 80%), полоний и франций. Без тяжелых радиационно-защитных камер и манипуляторов от Валишь-Миллер. Без боксов. Без миллиардов франков. В 1896-1902 годах, в дощатом сарае.

Напомню, что регулярные переработки ОЯТ реактора СМ в НИИАР начались в 1964 – десятки килограмм в год, при выгорании более 50%.

Мягко говоря, возникают недоумения. Как так, в НИИАР,где есть всё необходимое для достижения успеха, за 35 лет советской власти, не смогли разработать процесс 500-800 сотрудников ХТО? По 200 грамм ОЯТ на брата (сестру) в год. По 25 мл диоксида на одного работающего за год. Это как понимать? Саботаж?

Единственным рациональным ответом, почему РТ БОР-60 не были созданы в НИИАР, является то, что радиохимические технологии не разрабатывались. Полученные результаты экспериментов, конкретно выход готовой продукции, не устраивали самих разработчиков.

Однако, нельзя отказать в здравом смысле принятым решениям о прекращении работ. И мы должны быть благодарны нашим предкам, что работы не были выполнены. Количество образующихся отходов, полученных в научных экспериментах, позволяло представить себе масштабы бедствий, если бы переработки ОЯТ БОР-60 начались.

Низовье Волги – это не низовье Енисея. Плотность населения на Волге в сотни раз превышает плотность населения на Енисее. Руководители, ответственные за безопасность в НИИАР, не позволили проводить такие опасные работы.

Радиохимики понимали, что если начнутся регулярные переработки ОЯТ БОР-60, живых в ХТО очень быстро никого не останется. Поэтому занимались тем, что подробно описано в научно-популярной литературе, а не тем, о чем их просили руководители СССР.

Когда я попал в НИИАР в 1984, мне сразу резануло глаза, что вместо массы возможных вариантов, которые исследовались на Урале, в ХТО существует только одна, доминантная технология. Именно про эту технологию был специальный курс лекций, и лектор негативно отзывался о технологии хлоридных расплавов, разработанной в Ханфорде в 1944. От этой технологии давно отказались военные, из-за больших потерь продукта и неприемлемой опасности для персонала (личного состава).

- Почему эта технология поддерживается в СССР? – задавал я вопросы старшим товарищам. Был только один ответ – это нравится нашим руководителям.

Мой непосредственный руководитель имел за плечами молочный техникум, и на это вопрос равнодушно отвечал:

- Это вас там чему-то учили, так что ты должен объяснять мне, а не я тебе.

С тех пор я написал десятки «объяснительных», в которых указывал на ошибки своего руководства. Каждый раз, читая их, мой непосредственный руководитель говорил только одно:

– Плохо написано. Иди переписывай. 

В более общей форме я задавал вопросы руководителям ХТО и НИИАР:

- Почему именно пирохимия? Почему не подождать полгода, и не переработать ОЯТ на давно действующей в ХТО установке (экстракция)? Почему америций и кюрий можно перерабатывать водными методами, а уран и плутоний нельзя?

В ответ мне закрывали двери.

Мои старшие товарищи употребляли термин «блокирование работ». При этом факт блокировки радиохимических работ в НИИАР был налицо, и это вызывало крайнее раздражение у тех, кто посвятил всю свою жизнь работе, которая называется «короткий ЗЯТЦ БР».

Я не могу в печати воспроизвести их речь дословно – это сплошная «ирония», высказанная тюремными и профессиональными жаргонизмами, непонятными для посторонних ушей. Но суть стараюсь передать. Большая часть сотрудников смирилась с текущим положением вещей, но некоторые боролись до самого последнего дня, отстаивая свою точку зрения. В основном ушли к другим работодателям – автопром, газовики, нефтяники, силовые структуры, торговые сети, челноки…

НИИАР в 1989 и НИИАР в 1993 – две больших разницы. При развале СССР потери кадров были принципиально большими, около половины специалистов ушли в одночасье. Целые направления остались без единого специалиста. Передавать знания было некому, и наука была откинута в 1964 год – только книга Таубэ позволяла ориентироваться в пространстве замкнутого круга ядерных технологий.

Сегодня люди, оперирующие понятиями 1964 года, в России считаются специалистами, а некоторые специалисты продолжают оперировать терминами вообще 1945 года. Эти специалисты не обращают внимание на такие мелочи, чтомчатся не в лихой служебной тройке, а в служебном мерседесе, что лошадей кормят не овсом, а бензином. И в том, и в другом случае, для них это транспортное средство с голосовым управлением. И они не будут удивлены, что их устные указания через пару лет будет выполнять автомат, установленный в автомобиле.

О потере драгоценного времени, о понимании того, что это потеря безвозвратна, есть стихи старой песни. От них веет безысходностью и осознанием своего бессилия что-либо изменить. Эти стихи родились очень близко от того места, где стоитздание ХТО, а всего через дорогу реактор БОР-60. Рядом с великой русской рекой Волгой.

Не смог перебраться через дорогу ТУК с ОЯТ… 100 метров по прямой…

Вот исповедь ямщика лихой почтовой тройки:

Ах барин, барин, добрый барин…

Вот скоро год, как я люблю.

А нехристь, староста, татарин,

Меня журит, а я терплю.

Ах барин, барин, скоро святки,

И ей не быть уже моей...

Богатый выбрал, да постылый,

Ей не видать отрадных дней.

Если вернуться к истокам, к началу работ, то вместо производства по переработке 150 кг ОЯТ в год, размещенных в 5-10 горячих камерах здания РТ, построенного в 1963, мы имеем бесконечную стройку радиохимических объектов, на которых не переработано ни одного грамма ОЯТ. Даже не было попыток переработки.

До 1977 года можно, хотя бы теоретически, считать, что деньги были потрачены на науку с названием ЗЯТЦ. Но после 1977 – однозначно нет. Работы проводились, зная, что они не будут выполнены.

В начале 1992 технология ЗЯТЦ НИИАР была продана японской кампании JNC за $0,25 млн. При этом только на строительные работы по новому зданию ХТО в 1977 было потрачено 10 млн. руб. При средней зарплате 2000/год ежегодно порядка 1,6 млн. руб. уходило на зарплату персонала. 23 млн. за 14 лет до развала СССР. Итого 33 млн. руб.

В ценах 1990 года 36-квартирный дом стоил 870 тысяч рублей. 1365 двух и трехкомнатных квартир. Примерно столько же было потрачена на жильё для работников ХТО… То есть 66 млн. руб. советский союз потратил только в НИИАР на создание ЗЯТЦ. 

Глядя на такой демпинг, бизнес по сдаче электропроводов в пункты приема цветмета кажется верхом достижения системы менеджмента качества.

Не могу судить, чем руководствовались японские атомщики при покупке такого ценного «НОУ-ХАУ», но это приобретение им точно не помогло при создании своего, японско-американского ЗЯТЦ.

Послесловие

Большинство историков, которые рассказывают о НИИАР, указывают, что все задания, выданные партией и правительством СССР, успешно выполнены:

Задача, поставленная перед радиохимией – получить высокочистые материалы уран, нептуний, плутоний, америций, кюрий, берклий, калифорний – выполнена. Кроме того, дополнительно получены тритий, углерод-14, сера 32,33, кобальт-58,60, стронций-89,90, молибден-99, рутений-106, йод-131, цезий-137, церий-144, гадолиний-153, европий-152 и другие прямые и побочные продукты цепной реакции деления тяжелых изотопов.

Задача, поставленная перед фабрикантами изделий (металлургами, механиками, материаловедами) – изучить свойства ядерных и конструкционных материалов, изготовить твэл и ТВС – выполнена.

Задача, поставленная перед коллективом реактора (нейтрон + электрон) – выполнена. Кроме выработки электроэнергии произведено огромное количество нейтронов, и на их основе продуктов взаимодействия нейтронов с топливными и конструкционными материалами.

Не сделан только один пункт – ЗЯТЦ БОР-60. Ядерный топливный цикл АЗ РУ БОР-60 не осуществлен (не замкнут).

Кому-то это кажется мелочью, ерундой. Но, по моему мнению, в том числе из-за этой ерунды, то государство, которое выдало задание в 1964 и 35 лет платило деньги НИИАР, прекратило существовать.

Казалось бы, можно забыть эту древнюю историю. Но история повторяется, если остается неосознанная живущим поколением. ЗЯТЦ возродился в России, сначала как Ренессанс, а потом как Прорыв. Опять государство тратит деньги на решение задачи замыкания ядерного цикла. Опять оплачивает планируемые работы с тоннами ОЯТ, в то время как не разработаны безопасные технологии на граммах и килограммах ОЯТ.

Реанимируя идеи старого ЗЯТЦ, Россия повторяет старые трагические ошибки СССР. Если государственные стратегии опираются на утопические гипотезы, то недалек тот час, когда государство перестанет существовать, а вместо объектов атомной промышленности будут музеи или площадки для любителей сэлфи.

Тот, кто выдает кредиты заемщикам с плохой кредитной историей, очень рискует. Получатели кредитов постараются сделать всё возможное, чтобы кредиты были списаны, забыты, чтобы их простили, или, в конце концов, чтобы кредитор оказался не дееспособен и без наследников.

С 1975 года, когда ЗЯТЦ НИИАР, в соответствии с ТЗ 1964 года, должен был заработать в полную силу, прошло 44 года. Такое опоздание со сроками выполнения ТЗ не может не быть незамеченным и не обсуждаться всеми сторонами. Отведенное для реализации работы время превышено в 5,5 раз.

Цитаты:

В 1972 г. Александр Ильич [Лейпунский] умер, трёх месяцев не дожив до физпуска БН-350, а с вернувшимся из НИИАР новым директором ФЭИ Олегом Дмитриевичем Казачковским у нас были расхождения довольно принципиального характера. Их можно сформулировать так: к этому времени, поработав над всеми проектами первых быстрых реакторов, я понял, что они, безусловно, сыграли очень большую роль (кстати, в 60-х годах мы в них вышли вперёд, в чём, конечно, была заслуга Лейпунского), но на этом опыте нужно создавать новую технику. Олег Дмитриевич же считал, что достаточно усовершенствовать, улучшать уже имеющиеся реакторы, и таким образом в конце концов решить все задачи большой энергетики. С самого начала работ по мирной ядерной энергетике было ясно, что тепловые реакторы (легководные, графитовые, тяжеловодные), которые были взяты из военной техники и приспособлены для производства энергии, обеспечивают лишь некий первый этап, после которого надо строить быстрые реакторы. Осваивать совершенно новую (причем потенциально опасную) технику для решения частных энергетических задач вроде бы неразумно. Цель всегда была — крупная энергетика. Из опыта первых быстрых реакторов стало ясно, что, решая проблему ядерного топлива, они всю эту задачу не решают. Во-первых, они оказались много дороже, чем АЭС с тепловыми реакторами (это было видно уже по проекту БН-600, 1967 г.); во-вторых, не были решены для большой энергетики проблемы безопасности, ядерных отходов, и наконец, устойчивости всей этой техники к распространению ядерного оружия, что принципиально. Если не будет решена последняя проблема, то большая энергетика станет главным источником получения злоумышленниками оружейных Pu и U и тогда не имеет права на существование. Энергетика, производство энергии — это из всех ширпотребов, как когда-то говорили, самый крупный ширпотреб. И производить основную часть энергии на дорогих установках просто бессмысленно. Но я понимал, что быстрые реакторы имеют потенциал для решения всей суммы этих задач и нужны новые усилия для реализации этого потенциала. [Орлов В.В., разработчик РУ БРЕСТ-ОД-300, 1992. Из книги: За быстрыми реакторами будущее. 2015].

Словарик:

Современным читателям, скорее всего, непонятны термины (и лозунги) советских времен. Но они употребляются и в современной нормативной документации, актуальны и сегодня.

Бланкит – боковая зона воспроизводства быстрого реактора. Бланкит позволяет использовать специализированные облучательные устройства для достижения конкретных поставленных целей, независимо от работы основной части, от активной зоны (АЗ) реактора. В советское время бланкит БН был из металлического обедненного урана или его оксида, из тория, и др. специальных материалов. Удельное энерговыделение в бланките в 10-20 раз ниже, чем в ТВС АЗ, и его можно сразу, без выдержки, направлять на радиохимию.

Неразделение (плутония) = совместная радиохимия плутоний + уран – принцип, который должен всегда соблюдаться при гражданской радиохимической переработке ОЯТ. Суть его заключается в том, чтобы ни в какой момент времени плутоний не был отделен от урана. Нарушение принципа автоматически приводит к запрещению технологии из-за нарушения Договора о нераспространении ядерного оружия (ДНЯО, 1968).

Нюансы. Технология может гарантировать нераспространение, и технология не может гарантировать нераспространение. При содержании в смеси плутония более 15% материал становится боевым ядерным материалом без разделения от урана.

И сам термин, и его использование, подвержены критике многих специалистов. Он является основой для многих софистических уловок.

Нераспространение – соблюдение ДНЯО (1968), в том числе обязательство не производить материалы, которые являются основным боевым компонентом ядерного оружия – высокообогащенные (более 20%) по изотопам уран-33 и уран-235 (ВОУ), плутоний любого изотопного состава (кроме 80% Pu-238). Исключение допускается только для военных технологий пятерки стран ядерного клуба.

Нюансы для НИИАР. Это подразделение МСМ в 1956 создавалось для производства изотопов Am-242m иCm-245. Эти, и еще несколько изотопов, также подпадают под ДНЯО.

РТ, радиохимические технологии = радиохимия плутония = современная радиохимия =выделение (и очистка) плутония из ОЯТ – запрещенная деятельность для неядерных государств и для любых гражданских лиц в соответствие с ДНЯО.

ЗЯТЦ, замкнутый топливный цикл реакторов-размножителей (бридеров) плутония и/или урана-233. Состоит из 3-х основных составных частей – реактора, работающего на плутонии (или уран-233), радиохимической очистки урана и плутония, фабрикации топлива из регенерированных ядерных материалов.

Нюансы. Целевым продуктом ЗЯТЦ могут являться плутоний (уран-233), электроэнергия + плутоний, опресненная вода + электроэнергия + плутоний.

Бридером является не только реактор на быстрых нейтронах, но любой реактор с КВ более 1.

Разрешенным для ЗЯТЦ является технология, гарантирующая неразделение плутония и урана ни при каких обстоятельствах. Технологии ЗЯТЦ запрещены для продажи на экспорт в неядерные страны.

ЗЯТЦ НИИАР – троица: - реактор БОР-60, - совместная радиохимия плутоний + уран (пироэлектрохимия), - фабрикация регенерированного виброуплотненноготоплива. Первоначальная версия ЗЯТЦ НИИАР попала под запреты ДНЯО, так как имела возможность отдельного выделения плутония.

ХТО НИИАР – химико-технологическое отделение научно-исследовательского института атомных реакторов (отделение имело много названий, такое называние было перед ликвидацией). Численность персонала в середине 80-х достигало 840 человек, плюс строители, монтажники, специалисты по монтажу и вводу в эксплуатацию технологического, дозиметрического, аналитического, КиПА, и др. оборудования.

РУ – реакторная установка (без турбины и генератора), а также и весь блок целиком, в зависимости от контекста и автора.

Виброуплотненный твэл НИИАР– твэл быстрого реактора, содержащий активную часть (средняя треть) из виброуплотненного столба специальным образом подготовленного гранулята. Верхняя и нижняя трети состоят из таблеточного топлива, это верхний и нижний экраны (бланкит). Для предотвращения неизбежного разрыва оболочки твэл выделяющимися осколочными газами, твэл имеет газовую полость.

Самый сложный твэл, выпускаемый НИИАР, состоял из гомогенизированной гранулированной смеси диоксидов урана и плутония (и равновесным америцием), состоявших из 4-5 фракций, плюс геттер из металлического урана. Обычный вибротвэл – из диоксида урана и уранового геттера.

Электропиротехнология НИИАР – смешанная пиро-водная технология получения гранулята из исходных порошкообразных оксидов урана, или смеси урана плутония.

Принципиальный недостаток технологии (умалчиваемый) – водные операции отмывки гранулята, которые сводят на нет преимущества сухих технологий – ядерная безопасность, как у водных технологий. Чисто сухие технологии не достигли необходимых пределов по примесям хлоридов в топливе.

Процессы неразделения имеют низких выход (90-96%) при недостаточной очистке гранулята от осколочных примесей (КО= 5-10).

Аппараты периодического действия из пирографита ненадежны, и являются основной причиной технологических аварий, при которых расплав может оказаться вне аппарата. Вероятность аварии на большом аппарате выше в разы, чем на маленьком. Авария при полном растворении ОЯТ приводит к 100% потерь. Статистика аварий – 10-25% от общего числа переработок с чистыми материалами, статистика работы с ОЯТ – отсутствует.

Работа с большим количеством хлора в баллонах (2-4 тонны на 1 тонну гранулята) – опасное (недопустимое) сочетание химического оружия массового поражения, радиационного и «идеального» ядерного оружия на одном рабочем месте.