— Общие запасы тория в Индии составляют не менее 500 000 тонн, а известные индийские запасы урана не составляют и 1/10 от запасов тория. В силу вышесказанного, стратегической задачей индийской ядерной программы должно стать скорейшее вовлечение в неё масштабных запасов тория, которому необходимо дать приоритет перед использованием урана. Однако, в силу понятных причин, первое поколение индийских атомных станций должно использовать уран-235, как единственный изотоп природного урана, с которого можно начинать ядерный цикл. Плутоний-239, получаемый на станциях первого поколения, может затем использоваться для производства электроэнергии с одновременным превращением природного тория-232 в изотоп урана-233 и с конвертацией обеднённого урана-238 в тот же изотоп плутоний-239, который можно снова использовать в реакторах-размножителях второго поколения. И, наконец, станции второго поколения должны открыть путь к станциям третьего поколения, которые уже будут использовать искусственно наработанный из тория изотоп урана-233 для дальнейшего превращения тория в ядерное топливо…
(цитата с минимальной литературной обработкой по http://www.odnako.org/blogs/borba-za-indiyskiy-atom-chast-2-trudniy-vibor-mezhdu-uglyom-i-toriem/)
— Нас также весьма заинтересовали ваши проекты модульных АЭС, в качестве реакторов первого поколения, использующих уран, — продолжал Хоми Баба. — Основная проблема Индии на сегодняшний момент — отсталость нашей промышленности. Индия не может произвести на своих предприятиях большинство компонентов АЭС, включая главные — корпус и другие элементы реактора. Мы весьма благодарны Советскому Союзу за обучение наших специалистов-атомщиков в Университете Александрии (АИ, см. гл. 03-07). Кадровый вопрос в атомной отрасли с их помощью, полагаю, мы решим. Но вопрос технического перевооружения всех необходимых предприятий, подготовки кадров для них — настолько неподъёмный, что мы вынуждены были просить советскую сторону поставить нам реакторы первого поколения, для запуска первого этапа нашей атомной программы. (АИ, в реальной истории первые индийские реакторы строили канадцы) Сейчас наше с вами сотрудничество успешно развивается. Мы оплатили проектирование и постройку первого экземпляра модульной атомной электростанции. Насколько я знаю, оборудование уже частично изготовлено и начата его отгрузка.
Хрущёв вопросительно посмотрел на Курчатова.
— Совершенно верно, вспомогательное оборудование изготовлено и частично уже отправлено в Индию морем, сейчас изготавливается корпус реактора, — ответил Игорь Васильевич. — Мы рассчитываем доставить его в Индию к концу года. Площадку для монтажа индийские строители уже подготовили, с будущего года начнём собирать первую модульную АЭС.
— Нас так же очень заинтересовал проект малой передвижной АЭС в морских контейнерах, — сказал Хоми Баба. — Прежде всего потому, что его монтаж занимает существенно меньше времени. Первая такая АЭС, как мне сообщили, сейчас устанавливается у вас в стране, вторая уже изготовлена и отправлена в Александрию. На ней будут тренироваться управлять реактором наши будущие атомщики. Третью передвижную АЭС мы планируем установить вблизи Бомбея.
— То есть, я вижу, что сотрудничество идёт, и уже достаточно успешно? — уточнил Хрущёв.
— Совершенно верно, — подтвердил Курчатов. — Более того, совместно с индийской стороной мы разрабатываем тяжеловодный реактор нового типа, с горизонтальным расположением тепловыделяющих сборок (Реактор типа CANDU, в реальной истории первый такой реактор появился в 1971 г)
— А он нам такой нужен? — спросил Хрущёв. — В чём его преимущества и недостатки?
— Недостатки: нужна тяжёлая вода в качестве замедлителя, но сейчас её стало значительно проще производить, — ответил Курчатов. — Первоначально её получали только путём электролиза, это было очень энергоёмкое производство. Сейчас мы научились получать её из воды, дистиллированной из электролита цехов получения электролитического водорода, с содержанием 0,1—0,2 процента тяжёлой воды, в две стадии. На первой стадии концентрирования применяется двухтемпературная противоточная сероводородная технология изотопного обмена, выходная концентрация тяжёлой воды 5 — 10 процента. На второй — каскадный электролиз раствора щёлочи при температуре около 0 ®C, выходная концентрация тяжёлой воды 99,75—99,995 процента.
— Преимущества более весомы: такой реактор может работать на природном уране-238, производя плутоний, а также на тории, производя уран-233. Но есть нюанс. При работе на природном уране-238 глубина выгорания топлива очень невелика, поэтому тепловыделяющие сборки приходится очень часто менять. Практически ежедневно. То есть, понадобится большая инфраструктура хранения ядерных отходов. Такой реактор получается значительно выгоднее, если будет работать со смешанной загрузкой уранового и ториевого топлива. В этом случае под действием нейтронного облучения от урана торий будет превращаться в уран-233, который сам по себе неплохое ядерное топливо. С таким реактором проще организовать замкнутый ядерный топливный цикл, в котором отработанное ядерное топливо регенерируется и используется повторно. Особенность реактора такого типа — тепловыделяющие сборки можно извлекать по одной, не останавливая реактор.
— То есть, реактор получается очень диалектический, — заметил Хрущёв. — Одни и те же его особенности оказываются и недостатками, и преимуществами?
— Вроде того. Наш ВВЭР для перезарядки надо сначала остановить и охладить, что занимает много времени. Также подобный реактор имеет наиболее нагруженный режим работы, то есть его КПД из всех известных сейчас реакторов наивысший. Я имею в виду не наработку ядерного топлива, по этому параметру лидер — наш проект РУНА-Т. Речь об энергетической эффективности.
— Для практической отработки вопросов эксплуатации ториевых реакторов мы предлагаем немного модифицировать строящийся реактор типа ВВЭР на Белоярской АЭС. То есть, в центр активной зоны загрузим обычные урановые стержни, затем вокруг них будет кольцо из стержней с торием, и дальше снова урановые стержни. Торию для протекания ядерной реакции требуется внешняя нейтронная бомбардировка, что и обеспечат урановые стержни. Это позволит нам, во-первых, отработать технологические вопросы использования тория, во-вторых, получать уран-233, пусть дольше, но со значительно меньшими энергетическими затратами.
— Вы, помнится, упоминали, что превращения тория в реакторе идут в два этапа? — припомнил Хрущёв. — То есть, там будет не просто замена стержней? Там какой-то компонент в виде газа отводить надо?
Курчатов подивился цепкости памяти немолодого уже Первого секретаря.
— Да. При распаде тория-233 будет выделяться протактиний-233. Мы переведём его в состояние летучего сульфида, чтобы убрать из активной зоны в защищённое хранилище, уже вне реактора, после чего он через полгода превратится в уран-233. Это поможет избежать появления в реакторе сильно радиоактивного урана-232, с которым сложно работать. Ну, и затем эта система может быть без особых изменений использована в конструкции уран-ториевого размножителя на быстрых нейтронах. Мы также планируем высокую степень автоматизации перегрузочных процессов, чтобы полностью исключить нахождение людей внутри внешнего защитного купола реактора. (В реальной истории на наших реакторах защитных куполов не было, а зря. У американцев и японцев были) На таком реакторе можно относительно легко увеличить срок между перезагрузками ядерного топлива с обычных 12 месяцев до 18-ти, а в перспективе — и до нескольких лет, по мере замены урановых стержней на ториевые. Все операции по замене стержней будут автоматизированы.
— Ясно. Спасибо, — поблагодарил Никита Сергеевич.
Индиец откланялся и покинул совещание — дальнейшие вопросы были секретны, и обсуждались в более узком кругу.
— Никита Сергеич, в отношении сотрудничества в ядерной области, — сказал Курчатов. — Вы возможность сотрудничества с Францией не рассматривали? Пока они по-настоящему не раскрутились, имело бы смысл привязать их к нашим технологиям.
— Рассматривал, — кивнул Хрущёв. — Но спешить не будем. Пока ещё непонятно, как себя поведёт господин де Голль. Вот когда появится ясность, тогда посмотрим и поговорим. А как у вас с заказами от остальных союзников?
— Стоят в очередь, — улыбнулся в бороду Курчатов. — Видимо, придётся нам или комбинат-гигант по выпуску этих контейнерных ПАЭС строить, или просить китайских товарищей клепать их в каждой деревне. У нас уже есть заказы от всех стран ВЭС, кроме Монголии, а также от Греции, Таиланда, Северного Вьетнама. От Франции, кстати, тоже заказ имеется.
— А от Монголии нет? — уточнил Никита Сергеевич.
— Нет. Такая станция стоит несколько миллионов рублей. Только железо, без ядерного топлива. Товарищ Цеденбал по этому поводу отмочил: «М-да... Недешёво... Кизяк дешевле, однако...»
Все засмеялись.
— Он, скорее всего, пошутил. Кроме шуток, такая ПАЭС — самый дешёвый способ войти в ядерный клуб, — пояснил Курчатов. — Думаю, европейцы тоже хотели бы купить, но их прессуют американцы.
— Хорошо. А что после окончания Нововоронежской и Белоярской АЭС планируете? — спросил Хрущёв.
— Ленинградскую и Кольскую АЭС, — ответил Курчатов. — Какими они будут — сейчас планировать рано, к тому времени всё может измениться.
— А по очистке озера Карачай и реки Теча что делается? — спросил Первый секретарь.
— Прежде всего, закончен перевод всех реакторов-размножителей комбината «Маяк» на замкнутый цикл теплоносителя с дополнительной дистилляцией. Озеро Карачай откачано, радиоактивный ил из озера вычерпан дистанционно управляемыми средствами, жидкие и пульпообразные отходы переработаны до твёрдого остеклованного состояния. Сейчас их готовят к транспортировке в могильник на полуострове Мангышлак, — отчитался Курчатов. — Руководил работой лично товарищ Доллежаль. Пришлось задействовать пять контейнерных линий по переработке отходов, из-за большого объёма перерабатываемого материала. Работа шла в три смены.
— Ну, молодцы. Убирать за собой научились. Теперь хоть не так стыдно будет перед детьми и внуками, — одобрил Хрущёв. — Николай Петрович, на этой работе дозу большую набрали?
— Кое-что набрал, конечно, —сознался Доллежаль. — Но здоровью не угрожает. Работа такая...
— В бассейне реки Теча произведено отселение жителей прибрежных населённых пунктов во вновь построенные посёлки на безопасном расстоянии, — продолжал Курчатов. — Для купания детей устроены проточные пруды. Ведётся повсеместный радиационный контроль. Подход к руслу реки ограждён сплошным забором из колючей проволоки, для исключения доступа домашнего скота в запретную зону, вывешены предупреждающие знаки и надписи. Население проинструктировано о грозящей опасности. Всем семьям выплачены подъёмные, в зависимости от состава семьи. Проведена сплошная диспансеризация населения и радиометрическое обследование скота. Пострадавшие отправлены на лечение в областной центр, три человека лечатся в Москве. Сейчас проводится оценка стоимости очистки русла реки и последующей переработки отходов.
— М-да... Вот видите, сколько лишних расходов из-за одного непродуманного решения...
— Не только расходы, Никита Сергеич, но и немалые доходы, — возразил Курчатов. — Наши мобильные линии по переработке ядерных отходов очень хорошо продаются, в том числе и на Западе. Несколько таких линий уже купили французы и англичане. По мере распространения АЭС в Европе продажи будут расти. Покупателям особенно нравится, что для этих линий не требуется специализированного капитального строительства, их можно размещать под навесами, а в сухом климате — даже под открытым небом. Дистанционно управляемая техника для работы с радиоактивными материалами тоже большим спросом пользуется. Англичане для обслуживания своих АЭС купили сначала один комплект манипуляторов, потом заказали ещё десяток. Сейчас совместно с бельгийцами строим в Англии сервисный центр для техобслуживания этой техники.(АИ, см гл. 03-07, 03-08)
— Хорошо, очень хорошо! Держите меня в курсе, — распорядился Хрущёв. — Что там у нас ещё по уже реализуемым проектам?
— Первая мобильная электростанция на базе лодочного реактора, установленного на самоходную баржу спущена на воду и будет достроена к концу 1959 года, — доложил Курчатов. — Тип реактора уже неплохо отлаженный, испытания не должны занять много времени. Станцию мы предложили золотодобытчикам. В посёлке Билибино Магаданской области намечено строительство горно-обогатительного комбината, энергия там понадобится уже на этапе строительства, а когда пойдёт промышленная добыча золота — тем более. (В реальной истории строительство Билибинской АЭС начато в 1966 году). Баржа ледового класса, имеет усиленный ледокольный корпус и два реактора.(АИ)
— Неплохо! — Никита Сергеевич был доволен. — Этак весь север можно будет постепенно освоить.
— Мы предложили Госстрою и Академии Строительства и архитектуры сделать проект типового северного посёлка, с купольными домами, соединёнными крытыми галереями, с тепличным агрокомплексом и атомным источником тепла и электричества. Также есть предложение при помощи дирижабля собрать бочки из-под дизтоплива, разбросанные по всему Северу, и отвезти их на переплавку, скажем, на уральские металлургические заводы.
— Годится. Так и сделаем. Что ещё у нас?
— Так... — Курчатов заглянул в свои записи. — Опреснительная станция. На базе нашей контейнерной передвижной АЭС сейчас разрабатываем опреснительную установку по заказу Кувейта и Саудовской Аравии. (АИ, см. гл. 03-20). Работы там не так много, по сути, пристраиваем ещё один контейнер к уже существующему комплексу. Если этап опытной эксплуатации контейнерных АЭС в Обнинске и Александрии пройдёт удачно, у нас будут заказчики ещё и из стран ОПЕК.
— Мы такое количество заказов осилим? — спросил Первый секретарь.
— Не уверен, — ответил Курчатов. — Надо строить настоящий, большой завод. «Атоммаш». (Артур, привет и спасибо за советы!) Мы уже и площадку присмотрели, в Волгодонске. Там рядом судоходный канал, будет удобно вывозить корпуса реакторов, турбогенераторы и другие крупногабаритные детали. (В реальной истории строительство Волгодонского завода тяжёлого машиностроения, позднее переименованного в «Атоммаш», началось в 1975 году.)
— Где деньги на него возьмём? Бюджет не резиновый. У нас вон, в Темиртау металлургический комбинат строится, Братская ГЭС, единая энергосистема ещё не замкнута, да мало ли...
— Мы вот тут смету обсчитали, — Курчатов передал Первому секретарю папку с надписью «Волгодонск». Частично у нас будет финансирование от реализации совместного с Индией атомного проекта. Чтобы его реализовать, тоже нужны будут производственные мощности, и индийцы готовы оплатить часть стоимости их строительства. В связи с нашим участием в реализации индийской ядерной программы часть финансирования взял на себя индийский «Фонд Белой кобры» (АИ, см. гл. 02-27). Кроме того, можно использовать средства от продажи Индии модульной АЭС. В бюджет залезть, конечно, тоже придётся. Но продукция этого завода и нам самим необходима.
