Para empezar, observemos como un hecho: el primer reactor rápido de China (Reactor Rápido Experimental de China) se construyó justo en la capital, en el suroeste de Beijing, a unos 45 kilómetros del centro. Aquí, detrás del sexto anillo de transporte, se encuentra el Instituto de Energía Atómica de China (CIAE). Si lo desea, un análogo del Instituto Kurchatov, que surgió del Laboratorio secreto n. ° 2 en las afueras del noroeste de Moscú.
El corresponsal especial de Rossiyskaya Gazeta y el equipo de filmación del canal de televisión Russia 24 fueron los primeros periodistas extranjeros en acceder a la instalación nuclear de Beijing. Anteriormente, solo había especialistas nucleares que ayudaron en la construcción y lanzamiento del MCER.
"Nuestro Instituto de Energía Atómica, ahora también conocido como el Instituto de Física Moderna de la Academia de Ciencias de China, fue fundado en 1950", dijo el presidente y director de la CIAE, el Sr. Wan Gang, saludando a los periodistas de Rusia. - Otra fecha muy importante para nosotros es el 27 de septiembre de 1958, cuando se puso en marcha el primer reactor de investigación de agua pesada en el territorio del Instituto con la asistencia de la URSS. En el mismo 58, con la participación de especialistas soviéticos, se lanzó aquí el primer ciclotrón-acelerador …
"Plan 863": etapa por etapa
Ahora, más de cincuenta años después, se han puesto fuera de servicio las primeras instalaciones de investigación. El ciclotrón, según el director del instituto, fue desmantelado, ya que solo quedaba un gran imán como recuerdo. El edificio del primer reactor se ha conservado, como pudimos ver al ir a él a través de un gran parque del instituto bien cuidado con senderos perfectamente pavimentados. En la parte central, nos detuvimos un minuto frente a los bustos de mármol de los científicos atómicos, las luminarias de su Proyecto Atómico Chino.
No ocultan su participación en la investigación y el desarrollo, que sirvió para crear la primera bomba atómica (1964) y luego la de hidrógeno (1967) para la República Popular China, al contrario, están orgullosos de ello. Así como una contribución a la creación del primer submarino nuclear (1971) para la Armada china y el primer satélite (1971) de la Tierra lanzado en el Imperio Celeste.
Pero ahora, según el director del instituto, la principal tarea del equipo que encabeza es el desarrollo de la energía nuclear, incluida la energía nuclear en una nueva plataforma tecnológica. En China, enfatizó el Sr. Wan Gang, se ha adoptado una estrategia de desarrollo de tres etapas en esta área: un reactor térmico - un reactor rápido - un reactor termonuclear.
En cuanto a los reactores tradicionales, en los que los núcleos de uranio-235 se fisionan por los llamados neutrones térmicos (lentos), en China hace tiempo que se han trasladado de una esfera puramente científica a la zona de operaciones comerciales. Según los datos oficiales presentados en AtomExpo-2015 en Moscú por la corporación estatal CNNC, tiene nueve unidades de energía nuclear en operación, doce están en construcción y aún más están previstas. El objetivo es aumentar la participación de la energía nuclear en 2020 al seis por ciento (80 GW) y, en el futuro, alcanzar o incluso superar a Francia en estos indicadores.
Hasta ahora, la participación de la generación nuclear en el balance energético total de China es de alrededor del dos por ciento. Pero esto es por ahora. El período de aprendizaje, cuando se construyeron aquí las primeras plantas de energía nuclear de acuerdo con proyectos franceses, canadienses, estadounidenses y rusos, está pasando rápidamente. La mayoría de las unidades de energía recién construidas ya están usando o tienen la intención de usar reactores y otros equipos importantes de desarrollo chino o conjunto. Es decir, la primera etapa, varios tipos de reactores térmicos, China ha funcionado y se está moviendo, en sentido figurado, al segundo nivel.
En el plan estatal para el desarrollo de altas tecnologías, o, como se le llama más a menudo, en el "plan 863", el desarrollo de reactores rápidos figura como una prioridad máxima. La misma tarea se incluyó en el programa de mediano plazo para el desarrollo de la ciencia y la tecnología para 2006-2020.
Sin embargo, comenzaron a mirar de cerca a los reactores rápidos, que también se llaman reproductores, detrás de la Gran Muralla a fines de los años 60 del siglo pasado. En ese momento, se sabía que la idea misma de la reproducción ampliada del combustible nuclear (criador, en otras palabras, un criador) fue expresada en enero de 1943 en los EE. UU. Por Leo Szilard y recogida en la URSS. Desde 1949, bajo el liderazgo del académico Alexander Leipunsky, se llevó a cabo un trabajo de investigación multifacético en la Unión Soviética para crear reactores rápidos. Pero el primer reactor reproductor experimental con una capacidad térmica de 0,2 MW se lanzó en Estados Unidos, en el centro nuclear de Idaho, el 20 de diciembre de 1951.
En la URSS, cuatro años más tarde se encargó una instalación similar en Obninsk (región de Kaluga), donde se encuentra el Instituto de Ingeniería de Física y Energía y donde trabajaba el académico Leipunsky en ese momento. Un año después, en el mismo lugar, en Obninsk, se lanzó un reactor experimental BR-2: el plutonio metálico sirvió como combustible y el mercurio como refrigerante.
En el mismo 1956, un consorcio de varias empresas estadounidenses comenzó la construcción de un obtentor de demostración Fermi-1 de 65 MW. Diez años después, se produjo un accidente con la fusión del núcleo. El reactor fue desmantelado con un gran gasto, después de lo cual el interés de la industria estadounidense en este tema se desvaneció.
Mientras tanto, en la URSS, se construyó y lanzó un BR-5 experimental (después de la reconstrucción se lo conoció como BR-10), en Obninsk. Y en el Instituto de Reactores Atómicos en Dimitrovgrad (región de Ulyanovsk), un BOR-60 multipropósito, en el que se usó combustible MOX (una mezcla de uranio y dióxido de plutonio) y sodio líquido como refrigerante. BOR-60 aún está en servicio, y existe la posibilidad de extender su operación hasta 2019.
Francia gastó cinco mil millones de dólares en la construcción de una planta de energía nuclear a gran escala con un reactor de neutrones rápidos Superphenix, pero debido a problemas con el núcleo de plutonio, esta instalación se cerró en 1996 …
El único reactor de energía de neutrones rápidos (¡en todo el mundo!) En funcionamiento es el reactor BN-600 en la tercera unidad de la central nuclear de Beloyarsk. Es el poseedor del récord por la duración del servicio: ha estado en operación comercial desde 1980 y puede extenderse hasta 2030. Además, es el reactor rápido refrigerado por sodio más potente hasta la fecha.
Primero en el nuevo siglo
Procedimientos preparatorios para el arranque eléctrico. Ambos reactores nacieron en la Oficina de Diseño Experimental de Ingeniería Mecánica que lleva el nombre de V. I. Afrikantova. El académico Fyodor Mitenkov, director científico de OKBM, fue galardonado con el Premio Internacional de Energía Global en 2004 por su destacada contribución al desarrollo de fundamentos físicos y técnicos y la creación de reactores de neutrones rápidos.
Como aseguran los diseñadores, el proyecto BN-800 ha implementado importantes innovaciones para mejorar la seguridad nuclear y radiológica. Se basan en principios pasivos, lo que significa que su eficacia no depende de la fiabilidad del funcionamiento de los sistemas auxiliares y del factor humano.
Todo esto se tuvo plenamente en cuenta al diseñar el MCER, el primer y hasta ahora el único rector de neutrones rápidos construido, probado y puesto en servicio oficialmente en el siglo XXI. El Instituto Chino de Energía Atómica está especialmente orgulloso de este hecho y agradece a los colegas rusos por la ayuda activa.
Los primeros contactos entre especialistas de los dos países sobre este proyecto se iniciaron en 1992. El grupo de trabajo de la parte rusa incluyó a empleados de OKBM im. Afrikantov (Nizhny Novgorod), el Instituto de San Petersburgo "ATOMPROEKT" y el Instituto de Física e Ingeniería Energética (Obninsk, Región de Kaluga).
“En ese momento, nuestros especialistas ya tenían una idea sobre los reactores rápidos con refrigerante de sodio”, dice el director del instituto, Wan Gang. - Además, estudiamos hidráulica térmica, física de neutrones, ciencia de materiales, peculiaridades del manejo de combustible nuclear y equipos especiales. En el camino, se aclararon los objetivos de todo el proyecto. Primero, la creación de la propia planta del reactor. Se determinó que sería un reactor experimental con una potencia térmica de 65 megavatios y una potencia eléctrica de 20 megavatios. En segundo lugar, el desarrollo de nuevas tecnologías. Tercero, entrenamiento. Y ya en la final: las pruebas planificadas, la investigación, los experimentos. Necesitábamos el MCER como base, una plataforma, para que, habiendo adquirido la experiencia necesaria, pudiéramos avanzar hacia la creación de una demostración, y luego en serie, unidades de potencia comerciales de centrales nucleares con reactores de neutrones rápidos.
Como en Rusia, solo más estricto
El proyecto conceptual del MCER fue desarrollado por especialistas chinos y presentado a los colegas rusos para su consideración. Luego, teniendo en cuenta los comentarios y las contrapropuestas recibidas, todo el concepto, incluidos los requisitos técnicos y los principales componentes del reactor, se discutió en detalle en una reunión conjunta en mayo de 1993 y recibió la aprobación del máximo nivel.
En la segunda mitad de los años 90 se inició la etapa del diseño de ingeniería. Los ya mencionados OKBM, St. Petersburg ATOMPROEKT, FEI y OKB Gidropress (Podolsk, región de Moscú) formaron, en palabras de sus colegas chinos, "proyectos de cooperación" y trabajaron de manera coordinada, profesionalmente, teniendo en cuenta todos los requisitos y deseos del cliente. Y las pautas iniciales de la parte china eran incluso más estrictas que los estándares de seguridad radiológica, los estándares de emisiones y descargas radiactivas, situaciones de emergencia vigentes en ese momento en la industria nuclear rusa.
“Desde que se decidió construir el MCER dentro de los límites de Beijing, y esta no es solo una gran ciudad, la capital de China, hicimos requisitos especiales para garantizar la seguridad”, explicó Xu Mi, científico jefe de CNNC, académico de la Academia China de Ingeniería, al reunirse con periodistas rusos. - Aunque la probabilidad de que el núcleo se derrita en este reactor es insignificante, insistimos en utilizar un sistema pasivo de eliminación de calor residual. Y, en la instalación de una bandeja de trampa para una fusión hipotética del núcleo. Las bombas de circulación principales (MCP) se solicitaron en Rusia, pero en caso de enfriamiento de emergencia se les pidió que agregaran un volante a su diseño, aumentando así el tiempo de agotamiento del MCP, es decir, la circulación del refrigerante en caso de que de pérdida de energía …
Según Xu Mi, en caso de cualquier situación de emergencia o incluso más allá de un accidente de base de diseño, no debería haber necesidad de evacuar a la población; todo debería localizarse dentro de la unidad de energía o dentro de los límites de su área protegida. La Agencia Nacional de Seguridad Nuclear de la República Popular de China no consideró que tal campaña fuera un reaseguro y apoyó la posición de sus científicos.
“Después de todo, desde el muro del edificio en el que está montado el MCER, hasta la valla que encierra el instituto, son solo 153 metros”, enfatiza el académico con una suave sonrisa. - Y luego la gente simplemente vive. No deben estar en peligro. Es por eso que hoy, mirando hacia atrás, estamos satisfechos de que los criterios que presentamos cumplen con los estándares y requisitos de seguridad para los reactores de cuarta generación.
En julio de 2000, en presencia del presidente ruso Vladimir Putin y el presidente chino Jiang Zemin, se firmó el Acuerdo de Construcción MCER. En septiembre del mismo año, Wan Gang fue nombrado director del reactor en construcción; ahora es el director de todo el instituto y recuerda en detalle los hechos ocurridos en su territorio.
- Solo se necesitaron dos años desde el vertido del primer hormigón hasta la instalación del techo sobre el edificio del reactor (agosto de 2002). A finales de 2008 se completó la instalación del bloque del reactor. En mayo de 2009 se inició el llenado del circuito con sodio. En junio de 2010 comenzaron a cargar combustible en el reactor y ya el 21 de julio alcanzaron la criticidad por primera vez. Exactamente un año después, el 21 de julio de 2011, pudimos elevar la capacidad al 40 por ciento de la nominal, lo que en ese momento era un hito para nosotros …
Grupo de trabajo sobre infografías / Anton Perepletchikov / Leonid Kuleshov / Maria Pakhmutova / Alexander Emelianenkov
Para hacer esto posible, en la oficina de diseño y en las empresas de Rosatom involucradas en cooperación con socios chinos, en 2003-2005, las principales bombas de circulación de los circuitos primario y secundario, intercambiadores de calor intermedios, un generador de vapor y dispositivos de recarga. fueron diseñados, fabricados y enviados a su destino. Combustible: solo siete tipos de equipos críticos en la planta del reactor, instrumentación y combustible para las tres primeras cargas.
Pero antes de eso, se desarrollaron los proyectos técnicos del sistema de monitoreo y control (SCV de la CN), el diseño técnico de la planta del reactor y el diseño técnico del edificio principal de la CN. Los especialistas rusos cumplieron con sus obligaciones contractuales en su totalidad y a tiempo.
Enséñele al estudiante a tener alguien de quien aprender
El "hardware" de alta tecnología suministrado desde Rusia habría seguido siendo de hierro, y un reactor nuclear difícilmente se habría convertido en una herramienta eficaz para los investigadores si la formación del personal operativo no se hubiera atendido a tiempo. Y lo empezaron con mucha antelación.
El actual Director Adjunto de Operaciones y Seguridad del MCER, Wu Chunliang, pertenece al primer grupo de ingenieros superiores de control de reactores formados en Rusia. En 2002, fueron capacitados en el Centro de Capacitación RIAR - Dimitrovgrad, Región de Ulyanovsk. Allí también pudieron ver el reactor multipropósito BOR-60 en funcionamiento y ser entrenados en él. Luego, ya bajo el programa de puesta en marcha física, estudiaron en stands especiales del Instituto de Ingeniería de Física y Energía en Obninsk y el Afrikantov OKBM en Nizhny Novgorod.
“Después de regresar a casa, junto con especialistas rusos, participamos en la puesta en servicio de varios sistemas y equipos del MCER”, dice Wu Chunliang, quien se reunió con nosotros en la sala de control. - Luego hicimos un examen organizado por la Agencia Nacional de Seguridad Nuclear. En 2008, recibieron licencias para el derecho a realizar dicho trabajo y se convirtieron en los operadores de control del primer lote. Y luego, la formación del segundo grupo de operadores ya se llevó a cabo en casa, principalmente en el propio MCER.
Como resultado, según Wu Chunliang, se ha desarrollado un sistema de entrenamiento completo y holístico. La autoridad supervisora ya ha autorizado a 55 operadores, incluidas mujeres, para operar el reactor experimental.
En el momento de nuestra conversación, solo había dos operadores en el panel de control, y uno, el líder de turno, estaba detrás de ellos. Según explicaron, esto es suficiente para monitorear de manera confiable, sin aspavientos y nerviosismo, todos los parámetros de la planta de reactores y supervisar las labores preventivas que se realizan de vez en cuando en los equipos en áreas restringidas.
Después de escuchar esta explicación, no pude resistirme y pregunté qué estaba escrito en grandes jeroglíficos rojos en la pared detrás de los operadores de la sala de control.
- Este es el lema o, si se quiere, el principio de vida de todo el instituto, - el subdirector del MCER sonrió e inmediatamente se puso serio. - Puedes traducirlo así. Primero, dé todas sus fuerzas, todo de usted mismo, por el bien de la Patria y el estado. En segundo lugar, esté siempre un paso por delante, estudie la experiencia de los demás, encuentre e introduzca cosas nuevas. Y tercero: sea honesto en todo, valore la confianza, mantenga la modestia personal.
Un buen lema, ya ves.
Y no es un apéndice superfluo de la licencia del operador de una instalación nuclear.
