Украина угрожает Европе новыми Чернобылями

Особую опасность на территории Украины представляют следующие объекты использования атомной энергии:

• хранилища отработавшего ядерного топлива;
• наличие радиационно-опасной Чернобыльской зоны;
• Приднепровский химический завод, расположенный в городе Днепродзержинске.

В ходе специальной операции ВС РФ взяли под контроль Чернобыльскую и Запорожскую АЭС с целью не допустить ядерных провокаций со стороны националистических или иных террористических формирований.

Справка

На территории четырёх атомных электростанций (АЭС) Украины действуют 15 атомных блоков:

Хмельницкая АЭС - 2 блока с реакторами ВВЭР-1000, введённые в строй в 1987 и 2004 гг. На этой же станции ведётся строительство ещё двух блоков с ВВЭР-1000 (сроки пуска - 2015-2016 гг.);

Ровенская АЭС - 4 блока с реакторами ВВЭР-440 (даты пуска - 1980, 1981, 1986 и 2004 гг.);

Южно-Украинская АЭС - 3 блока с реакторами ВВЭР-1000 (даты пуска - 1982, 1985 и 1989 гг.);

Запорожская АЭС - 6 блоков с реакторами ВВЭР-1000 (даты пуска - 1984, 1985, 1986, 1987, 1989 и 1995 гг.).

От замены ядерного топлива опасность не уменьшается

Правительство Украины приняло крайне опасное решение по замене российского ядерного топлива на американское на действующих АЭС.

Похоже, на Украине становится традицией при смене власти изменять не только политическую ориентацию, но и техническую политику. Подобное произошло после победы «оранжевой революции» в начале 2005 года, когда президент Виктор Ющенко дал указание заменить «плохое» российское ядерное топливо «хорошим» американским, что едва не закончилось ядерной аварией. Новый контракт с фирмой Westinghouse подтверждает политизацию сугубо технического вопроса, учитывая негативный опыт использования американского топлива в советских/российских реакторах типа водо-водяной энергетический реактор (ВВЭР) в Финляндии, Чехии и на той же Украине.

В 2010 г. Южно-Украинская АЭС уже переходила на использование американского топлива фирмы Westinghouse во втором и третьем энергоблоках. В процессе использования этого ядерного топлива на АЭС неоднократно возникали проблемы в эксплуатации, частые остановки и ремонты реакторов.

В связи с этим работники станции подготовили петицию в адрес регулирующей компании «Энергоатом» и тогдашнего президента Украины Виктора Януковича, а также в адрес ряда министерств. В ответ главный государственный инспектор по ядерной и радиационной безопасности Украины Михаил Гашев заверил, что американское топливо Westinghouse будет заменено российским, что и было сделано в конце 2012 г. как на Южно-Украинской АЭС, так и на Запорожской АЭС.

А в апреле 2014 г. Украина продлила этот замороженный контракт с Westinghouse, который предусматривал поставку до 2020 г. соответствующих объёмов топлива ТВС-W для трёх атомных энергоблоков АЭС советского дизайна. Тогдашний министр энергетики и угольной промышленности Украинского правительства Юрий Продан заявил, что «…в настоящее время квалификация топлива уже завершена и, несмотря на определённые проблемы с органом лицензирования, всё будет хорошо».

Российские топливные кассеты лучше американских

Поставки ядерного топлива в виде тепловыделяющих сборок (ТВС) на АЭС являются очень значимым видом бизнеса для ядерных корпораций. По сложившейся практике, компания-строитель станции потом зарабатывает на поставках для них ядерного топлива. Поскольку ядерный энергоблок эксплуатируется не менее 40 лет, компания обеспечена заказами в течение длительного времени.

В настоящее время 75% мирового рынка ядерного топлива, годовой оборот которого составляет более 35 млрд долл., поделено между тремя компаниями мирового уровня: американской Westinghouse (31%), французской Areva (27%) и российской ТК «ТВЭЛ» (17%), между которыми идёт конкурентная борьба. Поэтому компании стремятся отвоевать друг у друга часть рынка.

Оригинальное топливо Westinghouse в реакторах советской/российской конструкции технически разместить невозможно, так же, как невозможно разместить российское топливо в европейских и американских реакторах. В российской конструкции тепловыделяющие элементы (ТВЭЛы) скомпонованы в виде упаковки, имеющей форму правильного шестигранника, подобной пчелиным сотам. ТВЭЛы Westinghouse расположены в квадратной упаковке и тепловыделяющая сборка, соответственно, имеет форму квадрата.

Под форму активной зоны изготавливаются все элементы конструкции реактора - выгородка (внутренняя поверхность которой должна повторять очертания топливных сборок), опорная плита и т.д., вплоть до верхней крышки реактора. Расположение отверстий для подачи воды в днище внутрикорпусной шахты и размещение приводов системы управления защитой (СУЗ) и отверстий в верхней крышке реактора также должны соответствовать компоновке активной зоны. И для того, чтобы в ВВЭР загрузить топливо Westinghouse, необходимо конструктивно оформить его в виде шестигранных сборок.

Первая попытка Westinghouse освоить фабрикацию топливных кассет для реакторов ВВЭР-440 началась в 1998 г., когда на АЭС «Ловииза» в Финляндии было поставлено пять тепловыделяющих сборок для опытной эксплуатации. В реактор загрузили пять американских сборок и шесть российских. Облучение тепловыделяющих сборок производилось до 2002 г., после чего они были выгружены из активной зоны и подвергнуты тщательному анализу на специализированном стенде. Визуальный осмотр обоих типов отработавших тепловыделяющих сборок показал устойчивость их размеров с незначительным искривлением при выгорании до 50 МВт×сут/кг. Однако коррозионная устойчивость кассет Westinghouse оказалась значительно ниже, чем кассет ТК «ТВЭЛ». Также у американских ТВЭЛов был зафиксирован выход газообразных продуктов деления, вдвое превышающий аналогичный показатель у российских изделий.

По итогам проведённых испытаний владелец станции концерн Fortum пришёл к заключению, что для реакторов ВВЭР-440 технологически более подходящими являются российские топливные кассеты и отказался от топлива Westinghouse.

Соцлагерь поменял ориентацию

История отказа от российского топлива в некоторых странах Восточной Европы, где эксплуатируются советские/российские реакторы типа ВВЭР, берёт начало в 90-х годах прошлого века, после развала Советского Союза и их вступления в Евросоюз.

Первой страной бывшего социалистического лагеря, которая, политически диверсифицируя себя от России, отдала в полное распоряжение корпорации Westinghouse две активные зоны, стала Чехия. При разработке тепловыделяющих сборок для реакторов ВВЭР-1000 американские специалисты основывались на собственном опыте по фабрикации топлива для реакторов PWR. Несмотря на то, что российские топливные сборки могут работать пять лет, а американские только четыре года, кассеты, поставленные корпорацией Westinghouse, были загружены в реакторы обоих энергоблоков чешской АЭС «Темелин».

Адаптация топлива Westinghouse для реакторов ВВЭР-1000 проходила очень непросто, и пуск энергоблоков несколько раз переносился из-за его неготовности. Чтобы иностранному производителю изготовить шестигранную сборку с требуемыми характеристиками, ему необходимо иметь российские технологию и материалы, а также российские технические условия и стандарты, либо приобрести лицензию на изготовление. Ничего этого у Westinghouse не было. Это привело к возникновению множества проблем в ходе эксплуатации топливных сборок Westinghouse. Американские сборки часто деформировались и были зафиксированы отказы 51 из 61 ТВС. Обеспечить отсутствие деформаций топливных кассет для реакторов ВВЭР-1000 специалистам Westinghouse не удалось.

В результате после 10 лет эксплуатации топливных сборок Westinghouse на АЭС «Темелин» неблагоприятные прогнозы полностью сбылись. В 2006 г. было принято решение об отказе от американского топлива и полном возврате к российскому.

В 2008 году на АЭС в Кршко в Словении произошёл инцидент с использованием на АЭС, построенной по советскому проекту, ядерного топлива американской компании Westinghouse. В результате аварии произошло нарушение в работе системы охлаждения на первом контуре реактора. Это именно тот контур, который обеспечивает постоянную температуру в реакторе на требуемом уровне и предотвращает от перегрева металлические конструкции. По оценке специалистов, только чудо спасло Европу от необратимых последствий этой аварии - попадания заражённой воды из первого контура во второй контур и выбросов продуктов радиоактивного распада в атмосферу.

От независимости от России к зависимости от Америки

Украина предприняла первые попытки решить проблему зависимости от российских поставок топлива для АЭС в 1998 г., когда с США было подписано соглашение о сотрудничестве в мирном использовании ядерной энергии. Соглашение предусматривало выплату 30 млн долл. на модернизацию украинского топливного сектора и активное привлечение частного американского капитала для поставок топлива для АЭС Украины. В 2000 г. НАЭК «Энергоатом» и Westinghouse начали реализацию проекта по использованию американских тепловыделяющих сборок ТВС-W для украинских реакторов ВВЭР-1000. Компания Westinghouse разработала и поставила для опытной эксплуатации шесть доработанных с учётом чешских недостатков модернизированных тепловыделяющих сборок, совмещаемых с топливом российского производства на третий блок Южно-Украинской АЭС.

При разработке сборок ТВС-W для Украины в Westinghouse приняли наиболее простое технологическое решение - копирование российской технологии для ВВЭР-1000. Поставленные на Украину кассеты фактически на 90% являются клонами российских.

При этом, по имеющимся данным, договорные отношения между российскими изготовителями топливных сборок и Westinghouse на передачу ему необходимого минимума технической документации отсутствуют. Известно, что украинская сторона передала Westinghouse две российские топливные сборки в качестве образца для изготовления сборок ТВС-W. Поэтому поставленные на Украину американские топливные сборки являются контрафактом со всеми вытекающими.

В 2005 г. первые шесть кассет ТВС-W, переданные украинской стороне бесплатно, были доставлены на Южно-Украинскую АЭС, и началась процедура их входного контроля. По результатам контроля украинские специалисты сделали вывод, что у американских топливных сборок недостаточна жёсткость дистанционирующих решёток и они не соответствуют тому качеству, которое обеспечивает российский поставщик. Независимую оценку топливных сборок ТВС-W провела кафедра атомных электростанций Одесского политехнического университета, которая дала отрицательное заключение на эксплуатацию топлива Westinghouse в реакторах ВВЭР-1000.

Несмотря на отрицательные заключения и без достаточного опыта эксплуатации было решено перейти к следующей стадии - годовой загрузке блока американским топливом, причём, по требованию украинской стороны, американское топливо должно было эксплуатироваться в реакторе совместно с российским. В 2008 г. НАЭК «Энергоатом» и Westinghouse подписали соглашение о поставке для Южно-Украинской АЭС в период с 2011 по 2015 г. американского топлива в количестве, достаточном для ежегодной плановой частичной перегрузки трёх энергоблоков.

В апреле 2012 г. на энергоблоках Южно-Украинской АЭС были зафиксированы нарушения в работе сборок типа ТВС-W. В аварийном порядке все американские сборки были полностью выгружены из реакторов. Украинские специалисты пришли к выводу, что повреждения сборок (деформации и повреждения нескольких ободов дистанционирующих решёток, их ненадёжность, неудачная конструкция хвостовиков и другие дефекты) были вызваны конструктивными недоработками производителя.

Официальные представители Westinghouse заявили, что они не имеют никакого отношения к этим повреждениям, а все они были нанесены топливным сборкам в момент их транспортировки и загрузки в реактор украинскими специалистами. Также представители Westinghouse сослались на плохой уровень подготовки и низкую квалификацию украинских специалистов, несмотря на то, что все они прошли стажировку на фирме Westinghouse и до этого успешно в течение 30 лет эксплуатировали российское топливо и привлекались российским Атомстройэкспортом для работ на АЭС Бушер в Иране и Куданкулам в Индии.

С целью снижения убытков от некондиционных американских сборок часть сборок ТВС-W, которые были признаны неповреждёнными, в 2012 г. были загружены обратно в реакторы Южно-Украинской АЭС. Недостающее количество сборок (58 свежих топливных кассет) при этом было компенсировано за счёт сверхпланового топлива российского производства, в срочном порядке поставленного топливной компанией «ТВЭЛ». А уже летом 2013 г. в период планово-предупредительного ремонта на энергоблоке №2 были выявлены незначительные деформации и повреждения нескольких ободов дистанционирующих решёток на трёх тепловыделяющих сборках производства Westinghouse, после чего все 27 сборок были повторно выгружены. По результатам проверки Государственная инспекция ядерного регулирования Украины полностью запретила использование американского топлива на энергоблоке №2.

Неблагодарный платит и больше, и дважды

Кроме технических инцидентов, произошедших с американскими топливными сборками, необходимо указать и экономические потери НАЭК «Энергоатом» от использования топлива Westinghouse.

Цена американской топливной сборки примерно на 20% выше российской. Стоимость контракта на поставку 168 топливных сборок для Южно-Украинской АЭС, подписанного в 2008 г., составила 175 млн долларов. Ещё около 100 млн долл. составили убытки «Энергоатома» от закупленных и неиспользованных ТВС-W. Дополнительных затрат требует и хранение этих сборок, дальнейшее использование которых под вопросом.

Оценка состояния и возможных конструкционных недостатков топливных сборок ТВС-W с целью их доработки будет проводиться шведским подразделением концерна Westinghouse. Стоимость контракта на выполнения этих работ 860 тыс. долл., что необходимо добавить к убыткам «Энергоатома» от диверсификации поставок топлива, а также от закупок в России дополнительных топливных сборок для замены выгруженных ТВС-W.

Серьёзных затрат потребует обращение с облучённым топливом ТВС-W. Российское отработавшее ядерное топливо (ОЯТ) украинских ВВЭР-1000 по долгосрочным соглашениям транспортируется в централизованное хранилище Горно-химического комбината в Красноярском крае. Долговременных хранилищ ОЯТ на Украине нет, а Westinghouse облучённое топливо, в том числе повреждённое, не принимает. Параллельно с поставкой топлива на Украину остро встал вопрос переработки и утилизации отработавшего ядерного топлива. В 2020 году обострились проблемы сотрудничества с Украиной по вопросу вывоза отработавшего ядерного топлива в Россию. Возникли перебои с исполнением Украиной обязательств по контрактам, заключённым с Россией на оказание услуг по вывозу, временному технологическому хранению и переработке отработанного ядерного топлива, по оплате долгов за предыдущие вывозы отработанного ядерного топлива и возврату полученных от переработки отработанного топлива высокоактивных отходов на Украину.

В 2019 году Украина приняла решение отказаться от вывоза отработанного ядерного топлива ВВЭР-440 в Российскую Федерацию. При этом Россия предлагала осуществить вывоз ОЯТ в 2019 году с оплатой только транспортных расходов, а выплату за переработку осуществить в 2020 году, на что Украина ответила отказом в связи с отсутствием денег после введения новой модели энергорынка. Только в феврале 2021 года на уровне официального руководства Украины было заявлено, что Украина окончательно отказывается вывозить отработанное ядерное топливо в Россию. Тогдашний вице-президент «Энергоатома» Украины Герман Галущенко подсчитал, что Украина сэкономит на этом 200 млн долларов. По его словам, НАЭК в декабре 2020 года завершил первую очередь строительства централизованного хранилища отработанного ядерного топлива в зоне отчуждения в Чернобыле.

Справка

Здесь важно отметить, что с начала нулевых годов Украина стремилась осуществлять хранение отработанного ядерного топлива в зоне отчуждения. Однако практическая реализация проекта начата в 2017 году. В настоящее время построено только одно хранилище из запланированных 15. На сегодняшний день украинские АЭС переполнены отработанным ядерным топливом и хранить его просто негде. По оценке специалистов, нынешняя ситуация может привести к тому, что данное топливо будет складироваться в зоне отчуждения без выполнения необходимых технологических мероприятий для снижения радиационной активности ядерных отходов. 

Всё вышесказанное не вселяет оптимизма. Более чем вероятно, что Украина превращается в ядерную бомбу с замедленным механизмом, и когда рванёт не известно.

Испытательный полигон американских технологий в Европе

Учитывая катастрофическое состояние украинской атомной энергетики, о чём ещё в 2016 году говорил бывший глава «Энергоатома» Андрей Деркач, выглядит очень самонадеянно желание украинской стороны передать обслуживание реакторов ВВЭР-440 на Ровенской АЭС американской Westinghouse. Дело в том, что у американцев совершенно отсутствует опыт успешной эксплуатации реакторов этого типа.

Тем не менее Украину ни свой личный опыт, ни опыт соседей по континенту, ничему не учит. 26 октября 2021 года на Ровенской АЭС произошла серьёзная авария.

Особенно вызывает опасения тот факт, что Westinghouse в рамках эксплуатации украинских АЭС занимается экспериментами по форсированию мощности ядерных реакторов. Поднятие выгорания на каждые 5 МВт/сут на один килограмм урана занимает приблизительно до 5-7 лет с отработкой всех вопросов безопасности. При этом стоит отметить, что украинские АЭС последовательно переводились на глубины выгорания до 55-60 МВт/сут на один килограмм урана. При резких переходах возможны локальные инциденты на станции с разгерметизацией топлива и получением большого количества дефектных сборок. Возможен выход существенной активности в первый контур АЭС.

Желание руководства Украины полностью переориентировать свою атомную энергетику под американские стандарты было бы уместно при организации этого процесса с умом. Но то, как эти процессы организованы на Украине сейчас, вызывает не только опасения, но и реально несут угрозу безопасности всей европейской части Евроазиатского континента.

Одно дело использование топливных сборок американской Westinghouse вместе с российскими, и совсем другое - проектирование и строительство на Хмельницкой АЭС энергоблоков №№ 3, 4 американской компанией с сомнительной репутацией. Просчёты американской компании начиная с Фукусимы уже известны, и реакторы Westinghouse пользуются дурной славой. Не будем забывать и про тяжёлое экономическое состояние Westinghouse. Но нет такого преступления, на которое не пойдёт капитал ради своей прибыли. А сейчас мы видим, что Украина превратилась в испытательный полигон американских технологий на Евразийском континенте.